CN106103170B - 车辆以及控制车辆的方法 - Google Patents

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Abstract

车辆具有前格栅、引擎、引擎舱、蓄电装置、温度传感器、闸门、加热器和控制器,引擎和蓄电装置是用于使车辆移动的动力源。引擎被容纳在引擎舱内。蓄电装置适于使用来自在车辆的外部设置的外部电源的电力被充电。温度传感器检测引擎的冷却剂温度。闸门设置在经由前格栅被吸入引擎舱的空气的传输路径中,且在传输路径被关闭的闭合状态与传输路径打开的打开状态间切换。当从外部电源接收电力时,加热器能产生热以升高冷却剂的温度。控制器在冷却剂的温度低于启动阈值时启动引擎,在冷却剂的温度低于第一阈值时驱动加热器直至冷却剂的温度变得等于或高于第一阈值,且在加热器被驱动的同时驱动闸门以将闸门置于闭合状态,第一阈值等于或高于启动阈值。

Description

车辆以及控制车辆的方法
技术领域
本发明涉及能够使用蓄电装置的输出而移动的车辆以及控制该车辆的方法。
背景技术
其上设置有引擎和电池组的车辆(所谓的混合动力车辆)能够在不启动引擎的情况下使用电池组的输出而移动。在混合动力车辆中,当引擎的冷却剂(coolant)的温度低于启动阈值时,启动引擎。
根据公开号为2008-126970的日本专利申请(JP 2008-126970A)中描述的技术,当使用从家用电源提供的电力对被设置在车辆上的电池组(电池)充电时,电力从家用电源被提供至块加热器(block heater)。然后,块加热器产生热,以对引擎的冷却剂加热。
发明内容
如在JP 2008-126970A的系统中,当在使用来自家用电源的电力对电池组充电之后车辆开始移动时,如果引擎的冷却剂的温度低于启动阈值,则启动引擎。如果如上所述启动引擎,则即使车辆能够使用电池组的输出持续移动,在电池组的充电之后,驾驶员或乘客也会感到不适或异样。
如果冷却剂被加热,则冷却剂的温度可升高至等于或高于启动阈值,并且车辆可以在不启动引擎的情况下开始移动。尽管在JP 2008-126970A的系统中块加热器被用于加热引擎的冷却剂,但加热冷却剂的目的是缩短引擎的预热时间,而非使车辆在不启动引擎的情况下开始移动。
另一方面,冷却剂的温度不太可能仅通过使用加热器加热冷却剂而升高。更具体地说,当冷却剂被加热时,冷却剂的热可能通过被设置在引擎舱的前部的前格栅(grille)被释放到车辆的外部。因此,即使冷却剂被加热,冷却剂的温度也不太可能升高,并且被提供到加热器的电力可能增加以使冷却剂的温度等于或高于启动阈值。
本发明鉴于上述问题而提出,并且提供一种车辆以及控制该车辆的方法,该车辆以及控制该车辆的方法使得对引擎的冷却剂的加热更容易,并且在电池组的充电完成之后,不太可能或不可能在移动车辆期间启动引擎。
根据本发明的一方面的一种车辆包括前格栅、引擎、引擎舱、蓄电装置、温度传感器、闸门(shutter)、加热器和控制器。所述引擎是用于使所述车辆移动的动力源。所述蓄电装置是用于使所述车辆移动的电动机的动力源。所述引擎被容纳在所述引擎舱内。所述蓄电装置适于使用来自外部电源的电力而被充电。所述外部电源被设置在所述车辆的外部。所述温度传感器被配置为检测所述引擎的冷却剂的温度。所述闸门被设置在经由所述前格栅被吸入所述引擎舱的空气的传输路径中。所述闸门被配置为在闭合状态与打开状态之间切换。所述闭合状态为其中所述传输路径被关闭的状态,所述打开状态为其中所述传输路径打开的状态。所述加热器被配置为通过从所述外部电源接收电力而产生热,以升高所述冷却剂的温度。
所述控制器被配置为,当所述冷却剂的温度低于第一阈值时驱动所述加热器,直至所述冷却剂的温度变得等于或高于所述第一阈值。所述第一阈值等于或高于启动阈值。所述启动阈值为所述引擎被启动时所述冷却剂的温度。然后,所述控制器被配置为在所述加热器被驱动的同时,驱动所述闸门以将所述闸门置于所述闭合状态。
在加热器被驱动的同时,也就是,在从加热器的驱动的开始到加热器的驱动的结束的时段期间,控制器驱动闸门以将其置于闭合状态。因此,当加热器的驱动开始时,闸门可被驱动进入闭合状态。另外,在加热器的驱动开始之后,闸门可被驱动进入闭合状态。
通过在加热器被驱动的同时闸门由此被驱动进入闭合状态,由加热器加热的冷却剂的热不太可能或不可能如上所述通过空气的传输路径被释放到车辆的外部。这使得容易通过驱动加热器来升高冷却剂的温度。如果冷却剂的温度可以容易地被升高,则无需将过大的电力提供给加热器。也就是,可以降低加热器的功耗。
在使用来自外部电源的电力对蓄电装置充电之后,车辆能够使用蓄电装置的输出而移动。通过驱动加热器并且使冷却剂的温度等于或高于第一阈值,可以防止当车辆开始移动时,引擎因为冷却剂温度的降低而被启动。也就是,车辆可以在不启动引擎的情况下开始移动。
本发明的车辆能够在第一模式和第二模式下移动。在第一模式(如稍后将描述的CD模式或EV模式)下,当蓄电装置的SOC高于基准值时,车辆使用蓄电装置而移动。在第二模式(如稍后将描述的CS模式或HV模式)下,车辆使用引擎和蓄电装置而移动,以使得SOC在等于或低于基准值的预定范围内变化。
在根据本发明的上述方面的所述车辆中,所述控制器可以被配置为,当所述闸门已被驱动以被置于所述闭合状态时,使所述闸门保持处于所述闭合状态,直至所述冷却剂的温度变得等于或高于第二阈值。所述第二阈值可以高于所述第一阈值。如果当冷却剂的温度变得等于或高于第一阈值时结束加热器的驱动,因为第二阈值高于第一阈值,即使在加热器的驱动结束之后,闸门也保持处于闭合状态。在加热器的驱动结束之后,如上所述,车辆可以使用蓄电装置的输出而开始移动,然而,即使在车辆开始移动之后,闸门也可以保持处于闭合状态。
一旦车辆开始移动,产生由移动导致的风。在闸门保持处于闭合状态的情况下,由移动导致的风不太可能或不可能通过前格栅并流入引擎舱,并且冷却剂的温度不太可能或不可能降低。因此,在车辆的移动期间,冷却剂温度不太可能或不可能低于启动阈值,并且引擎不太可能或不可能被启动。也就是,可以在不启动引擎的情况下使用蓄电装置的输出保持车辆移动。
由于加热器的电源是外部电源,加热器在车辆的移动期间无法产生热。由此,如上所述,优选地即使在车辆开始移动之后,也使闸门保持处于闭合状态,以抑制冷却剂温度的降低。
在根据本发明的上述方面的所述车辆中,所述控制器可以被配置为,当所述闸门已被驱动以被置于所述闭合状态时,使所述闸门保持处于所述闭合状态,直至所述冷却剂的温度变得等于或高于所述第一阈值。这里,加热器被驱动直至冷却剂的温度变得等于或高于第一阈值。因此,闸门可以保持处于闭合状态直至加热器的驱动结束。通过该设置,直至加热器的驱动结束,冷却剂的热不太可能或不可能被释放到车辆的外部,并且通过加热器的驱动,可以容易地升高冷却剂的温度。
根据本发明的另一方面,提供一种控制车辆的方法。所述车辆包括前格栅、引擎、引擎舱、蓄电装置、温度传感器、闸门、加热器和控制器,所述引擎是用于使所述车辆移动的动力源。所述蓄电装置是用于使所述车辆移动的电动机的动力源。所述引擎被容纳在所述引擎舱内。所述蓄电装置适于使用来自外部电源的电力而被充电。所述外部电源被设置在所述车辆的外部。所述温度传感器被配置为检测所述引擎的冷却剂的温度。所述闸门被设置在经由所述前格栅被吸入所述引擎舱的空气的传输路径中,并且所述闸门被配置为在闭合状态与打开状态之间切换。所述闭合状态为其中所述传输路径被关闭的状态,所述打开状态为其中所述传输路径打开的状态。所述加热器被配置为通过从所述外部电源接收电力而产生热以升高所述冷却剂的温度。所述控制方法包括当所述冷却剂的温度低于启动阈值时,通过所述控制器启动所述引擎。所述方法还包括当所述冷却剂的温度低于第一阈值时,通过所述控制器驱动所述加热器直至所述冷却剂的温度变得等于或高于所述第一阈值。所述第一阈值等于或高于所述启动阈值。所述启动阈值为所述引擎被启动时所述冷却剂的温度。所述方法进一步包括在所述加热器被驱动的同时,通过所述控制器驱动所述闸门以将所述闸门置于所述闭合状态。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,在所述附图中,相同的参考标号表示相同的部件,其中:
图1是示出电池系统的配置的图;
图2是示例出闸门的设置位置的图;
图3是示出闸门的结构的示意图;
图4是用于解释CD模式和CS模式的图;
图5是示例出引擎加热器的驱动控制的流程图;
图6是示例出闸门的驱动控制的流程图;以及
图7是示出当闸门处于闭合状态和打开状态时,在移动期间冷却剂的温度变化的图。
具体实施方式
将描述本发明的一个实施例。
图1示出该实施例的电池系统的配置。图1所示的电池系统被设置在车辆(所谓的混合动力车辆)上。该车辆包括如稍后将描述的作为用于使车辆移动的动力源的电池组(与本发明的蓄电装置对应)和引擎。
电池组10具有多个串联连接的单体电池11。作为单体电池11中的每一个,可以使用诸如镍金属氢化物电池或锂离子电池的二次电池。另外,可以使用电双层电容器代替二次电池。尽管在该实施例的电池组10中,所有单体电池11被串联连接,但电池组10可以包括并联连接的两个或更多个单体电池11。
监视单元20检测电池组10的电压值Vb,并且将检测结果输出至控制器40。监视单元20可以检测每个单体电池11的电压值。电池温度传感器21检测电池组10的温度(电池温度)Tb,并且将检测结果输出至控制器40。电流传感器20检测电池组10的电流值Ib,并且将检测结果输出至控制器40。在该实施例中,当电池组10被放电时,使用正值作为电流值Ib,当电池组10被充电时,使用负值作为电流值Ib。
正极线PL被连接到电池组10的正极端子,负极线NL被连接到电池组10的负极端子。电池组10经由正极线PL和负极线NL而被连接到逆变器23。系统主继电器SMR-B被设置在正极线PL中,系统主继电器SMR-G被设置在负极线NL中。
系统主继电器SMR-B、SMR-G响应于来自控制器40的驱动信号而在接通与关断之间切换。控制器40接收指示点火开关的接通的指令,并且响应于该指令,将系统主继电器SMR-B、SMR-G从关断切换至接通。以此方式,电池组10和逆变器23可以相互连接,并且将图1所示的电池系统置于启动状态(Ready-On)。如在下面将解释的,当电池系统处于启动状态时,能够使车辆移动。
逆变器23将从电池组10产生的DC电力变换为AC电力,并且将该AC电力传送至电动发电机MG2。电动发电机MG2接收来自逆变器23的AC电力,并且使用该AC电力产生动力(动能)。由电动发电机MG2产生的动力被传输至驱动轮24,以使车辆移动。
另外,电动发电机MG2将在车辆的制动期间产生的动能变换为AC电力,并且将该AC电力传送至逆变器23。逆变器23将来自电动发电机MG2的AC电力变换为DC电力,并且将该DC电力传送至电池组10。以此方式,电池组10能够存储再生电力。
动力分割机构25将引擎26的动力传输至驱动轮24,或者传输至电动发电机MG1。电动发电机MG1接收引擎26的动力并且产生电力(AC电力)。由电动发电机MG1产生的AC电力经由逆变器23而被提供至电动发电机MG2或被提供至电池组10。如果由电动发电机MG1产生的电力被提供至电动发电机MG2,则电动发电机MG2产生可被用于驱动驱动轮24的动力。如果由电动发电机MG1产生的电力被提供至电池组10,则可以使用该电力对电池组10充电。
升压电路(未示出)可以被设置在电池组10与逆变器23之间的电流通道中。升压电路升高或提高电池组10的输出电压,并且将具有提高后的电压的电力传送至逆变器23。另外,升压电路可以降低逆变器23的输出电压,并且将具有降低后的电压的电力传送至电池组10。
充电线CHL1被连接到电池组10的正极端子与系统主继电器SMR-B之间的正极线PL。充电线CHL2被连接到电池组10的负极端子与系统主继电器SMR-G之间的负极线NL。充电线CHL1、CHL2被连接到充电器31。
充电继电器CHR-B被设置在连接充电器31和正极线PL的充电线CHL1中。充电继电器CHR-G被设置在连接充电器31和负极线NL的充电线CHL2中。充电继电器CHR-B、CHR-G响应于来自控制器40的驱动信号而在接通与关断之间切换。
入口(即,连接器)32经由充电线CHL1、CHL2而被连接到充电器31。充电插头(即,连接器)33被连接到入口32。也就是,充电插头33可以被连接到入口32,或者从入口32断开连接。充电插头33经由电缆而被连接到AC电源34。充电插头33和AC电源34被设置在车辆的外部,与车辆分离。例如,使用商用电源作为AC电源34。
当充电插头33被连接到入口32,并且充电继电器CHR-B、CHR-G被接通时,可以将电力从AC电源34提供到电池组10,以给电池组10充电。此类充电将被称为“外部充电”。充电器31将从AC电源34提供的AC电力变换为DC电力,并且将该DC电力传送至电池组10。另外,充电器31可以提高AC电源34的输出电压,并且将具有提高后的电压的电力传送至电池组10。充电器31的操作由控制器40控制。当外部充电将结束时,控制器40将充电继电器CHR-B、CHR-G从接通切换至关断。
通过外部充电,可以提高电池组10的SOC(充电状态)。SOC是当前充电容量与满充电容量的比率。由于外部充电的处理是公知的,将不详细描述该处理。在下文中,将简要地描述外部充电的处理。
当电池组10的SOC达到目标值时,可以结束外部充电。更具体地说,控制器40在外部充电正在进行的同时监视电池组10的SOC,并且可以在SOC变得等于或高于目标值时结束外部充电。如本领域公知的,可以基于电压值Vb或电流值Ib计算电池组10的SOC。
当自外部充电开始而提供的电力量达到目标电力量时,可以结束外部充电。更具体地说,控制器40在外部充电进行的同时持续计算电力量,并且可以在所计算的电力量变得等于或大于目标电力量时结束外部充电。可以基于电压值Vb或电流值Ib计算电力量。
当进行外部充电时,可以设定外部充电要结束的时刻(充电结束时刻)或车辆100开始移动的时刻(移动开始时刻)。当充电结束时刻或移动开始时刻被设定时,控制器40开始外部充电,以使得外部充电将在充电结束时刻或移动开始时刻之时或之前结束。如果掌握了从外部充电的开始到其结束所用的时间段,则可以指定(specify)要开始外部充电的时刻。
如果当进行外部充电时计算在开始外部充电时的当前SOC以使电池组10的SOC等于目标值,则可以计算当前SOC与目标值之差。基于此差值,可以掌握从外部充电的开始到其结束所用的时间段,并且可以指定要开始外部充电的时刻。另一方面,当进行外部充电以使电力量等于目标电力量时,可以基于目标电力量掌握从外部充电的开始到其结束所用的时间段。于是,可以指定要开始外部充电的时间。
进行外部充电的系统不限于图1所示的系统。也就是,可以使用能够采用在车辆外部设置的电源(外部电源)给电池组10充电的任何系统。例如,除了AC电源34之外或者代替AC电源34,可以将DC电源用作外部电源。另外,可以采用在不使用电缆的情况下提供电力的系统(所谓的非接触式充电系统)。非接触式充电系统适当地采用公知的设置或配置。
另一方面,充电线CHL1可以被连接到系统主继电器SMR-B与逆变器23之间的正极线PL。另外,充电线CHL2可以被连接到系统主继电器SMR-G与逆变器23之间的负极线NL。在这种情况下,当进行外部充电时,充电继电器CHR-B、CHR-G和系统主继电器SMR-B、SMR-G被切换至接通状态。
控制器40具有存储器41。存储器41存储特定信息。尽管存储器41被并入控制器40,但存储器41可以设置在控制器40的外部。冷却剂温度传感器(与本发明的温度传感器对应)51检测引擎26的冷却剂的温度Tw,并且将检测结果输出至控制器40。引擎26的冷却剂被用于冷却引擎26。
引擎加热器52被用于加热引擎26,并且从引擎加热器52产生的热被传输至引擎26。引擎26可以通过加热引擎26的冷却剂或者通过加热引擎油而被加热。通过引擎26由此被加热,冷却剂的温度Tw升高。
引擎加热器52只需加热引擎26,并且可以适当地采用任何公知的结构或设置。例如,可以使用在通电时产生热的装置或元件作为引擎加热器52。外部电源(诸如AC电源34)被用作引擎加热器52的电源。也就是,当进行外部充电时,电力被从外部电源提供至引擎加热器52,以驱动引擎加热器52。由于引擎加热器52的电源为外部电源,不能在使车辆移动期间驱动引擎加热器52。
电源线SL1、SL2分别被连接到充电线CHL1、CHL2。更具体地说,电源线SL1被连接到连接充电继电器CHR-B和正极线PL的充电线CHL1。另外,电源线SL2被连接到连接充电继电器CHR-G和负极线NL的充电线CHL2。
DC/DC变换器53被连接到电源线SL1、SL2。当接通充电继电器CHR-B、CHR-G时,电力可被从充电器31提供至DC/DC变换器53。引擎加热器52经由电源线SL1、SL2被连接到DC/DC变换器53。其电压已被DC/DC变换器53变换的电力被提供至引擎加热器52。控制器40控制DC/DC变换器53的操作。
闸门61适于响应于来自控制器40的驱动信号而在闭合状态与打开状态之间切换。如图2所示,前格栅62被设置在车辆100的前部。前格栅62被用于将来自车辆100前方的空气吸入引擎舱110。引擎26、散热器63和闸门61被容纳在引擎舱110内,并且引擎26的冷却剂流过散热器63。闸门61被设置在散热器63与前格栅62之间,并且被设置在经由前格栅62被吸入引擎舱110的空气的传输路径中。
图3是示出闸门61的结构的示意图。闸门61具有框体61a、遮蔽板61b和旋转轴61c。旋转轴61c与电动机耦接,并且当接收电动机的动力时旋转。电动机由控制器40驱动。作为电动机的电源,可以使用被设置在车辆100上的辅助电池。遮蔽板61b被固定到旋转轴61c,以使得遮蔽板61b根据旋转轴61c的旋转而旋转。
如图3所示,当闸门61被置于闭合状态时,遮蔽板61b阻塞由框体61a形成的开口A。也就是,经由前格栅62被吸入引擎舱110的空气的传输路径被闸门61关闭。通过闸门61由此闭合,空气不太可能或不可能经由前格栅62在引擎舱110与车辆100的外部之间传输。
另一方面,当闸门61被置于打开状态时,遮蔽板61b不阻塞开口A。也就是,经由前格栅62被吸入引擎舱110的空气的传输路径被闸门61打开。通过闸门61由此打开,允许空气经由前格栅62在引擎舱110与车辆100的外部之间传输。
在该实例的车辆100中,CD(电量消耗)模式和CS(电量保持)模式被设定为移动模式。在CD模式下,车辆100优先地仅使用电池组10的输出而移动,换言之,仅使用电动发电机MG2的动力而移动。当电池组10的SOC高于基准值SOC_ref时,车辆100可以在CD模式下移动。
在CS模式下,车辆100优先地并用电池组10的输出和引擎26的输出而移动。当电池组10的SOC等于或低于基准值SOC_ref时,车辆100可以在CS模式下移动。控制器40设定CD模式和CS模式。图4示出在CD模式和CS模式下的电池组10的SOC的行为的一个例子。在图4中,垂直轴指示电池组10的SOC,水平轴指示时间。
在车辆100的移动期间,当电池组10的SOC高于基准值SOC_ref时,控制器40设定CD模式。另一方面,在车辆100的移动期间,当电池组10的SOC等于或低于基准值SOC_ref时,控制器40设定CS模式。因此,在电池组10的SOC高于基准值SOC_ref的同时,车辆100在CD模式下保持移动。当车辆100在CD模式下移动时,电池组10的SOC随着车辆100的移动而降低。当电池组10的SOC达到基准值SOC_ref时,车辆100的移动模式从CD模式切换到CS模式。
在CS模式下,电池组10和引擎26二者都被使用,因此,电池组10的SOC不太可能降低。更具体地说,控制电池组10的充电和放电,以使得电池组10的SOC在等于或低于基准值SOC_ref的预定范围ΔSOC内变化。预定范围ΔSOC通过上限SOC和下限SOC而被规定或限定,并且如图4所示,上限SOC可以等于基准值SOC_ref。
当电池组10的SOC达到上限SOC时,电池组10被积极地放电,以使得电池组10的SOC降低。当电池组10的SOC达到下限SOC时,电池组10被积极地充电,以使得电池组10的SOC升高。当电池组10的SOC升高时,使用再生电力,或者通过使用引擎26的动力而由电动发电机MG1产生的电力。以此方式,电池组10的SOC可以在预定范围ΔSOC内变化。
在CD模式和CS模式下,车辆100可以被置于仅使用电动发电机MG2的动力(电池组10的输出)而移动的状态,或者被置于使用引擎26的动力和电动发电机MG2的动力(电池组10的输出)而移动的状态。这里,用于启动引擎26的所需要的输出(将被称为“引擎启动输出”)在CD模式与CS模式之间不同。更具体地说,CD模式下的引擎启动输出高于CS模式下的引擎启动输出。可以提前设定CD模式和CS模式下的引擎启动输出。引擎启动输出通过引擎26的转速和转矩而被指定。
例如当要通过加速踏板的操作而由车辆100产生的所需要的输出低于CD模式下的引擎启动输出时,车辆100在引擎26处于停止状态的同时仅使用电动发电机MG2的动力而移动(在CD模式下)。另一方面,当要由车辆100产生的所需要的输出等于或高于引擎启动输出时,车辆100使用引擎26和电动发电机的动力而移动(在CD模式下)。
在诸如WOT(节气门全开)的限制移动状态下,车辆100的所需要的输出等于或高于在CD模式下的引擎启动输出。因此,在CD模式下,车辆100优先地仅使用电动发电机MG2的动力而移动。
当车辆100的所需要的输出低于在CS模式下的引擎启动输出时,车辆100在引擎26处于停止状态的同时仅使用电动发电机MG2的动力而移动(在CS模式下)。另一方面,当车辆100的所需要的输出等于或高于在CS模式下的引擎启动输出时,车辆100使用引擎26和电动发电机MG2的动力而移动(在CS模式下)。
仅在诸如空转的限制驾驶状态下,车辆100的所需要的输出低于在CS模式下的引擎启动输出。因此,在CS模式下,车辆100优先地使用引擎26和电动发电机MG2的动力而移动。
通过外部充电,电池组10的SOC变得高于基准值SOC_ref。由此,在结束外部充电之后,车辆可以在CD模式下移动。
尽管在该实施例中,车辆100的移动模式在CD模式与CS模式之间切换,但本发明不限于该设置。更具体地说,车辆100的移动模式可以在EV(电动车辆)模式与HV(混合动力车辆)模式之间切换。在EV模式下,车辆100仅通过电池组10的充电/放电而移动。其中不启动引擎26的EV模式区别于其中可以启动引擎26的CD模式。另一方面,HV模式与CS模式的相同点在于电池组10的SOC在预定范围ΔSOC内变化。
接下来,将使用图5所示的流程图描述当驱动引擎加热器52时进行的处理。图5所示的处理由控制器40进行。当图5所示的处理开始时,充电插头33被连接到入口32,并且充电继电器CHR-B、CHR-G被切换为接通。由此,当进行外部充电时,图5所示的处理被进行。
在步骤S101中,控制器40使用冷却剂温度传感器51检测冷却剂的温度Tw。此时,冷却剂温度Tw受外部气温影响。例如,随着车辆100在未被驾驶的情况下放置的时间段变长,冷却剂温度Tw变得更接近或等于外部气温。
在步骤S102中,控制器40判定在步骤S101中检测到的冷却剂温度Tw是否低于第一阈值Tw_th1。第一阈值Tw_th1等于或高于当启动引擎26时使用的启动阈值Tw_th_eng,并且可被设定为适宜的值。为了使得不太可能启动引擎26,优选地将第一阈值Tw_th1设定为高于启动阈值Tw_th_eng的值。可以提前设定第一阈值Tw_th1,并且可以在存储器41中存储指定第一阈值Tw_th1的信息。
如果当车辆100开始移动时或在车辆100正在移动的同时,冷却剂温度Tw低于启动阈值Tw_th_eng,则控制器40启动引擎26。因此,如果冷却剂温度Tw变得低于启动阈值Tw_th_eng,则在CD模式或EV模式下,即使车辆100能够仅使用电池组10的输出而移动,也启动引擎26。
当冷却剂温度Tw等于或高于第一阈值Tw_th1时,控制器40结束图5所示的处理。另一方面,当冷却剂温度Tw低于第一阈值Tw_th1时,控制器40在步骤S103中开始驱动引擎加热器52。更具体地说,控制器40控制充电器31和DC/DC变换器53的操作,以将电力从AC电源34提供至引擎加热器52。结果,引擎加热器52可以产生热,以升高冷却剂温度Tw。
在步骤S104中,控制器40驱动闸门61进入闭合状态。如果闸门61在步骤S104的执行之前处于打开状态,则闸门61在步骤S104中从打开状态切换至闭合状态。另一方面,如果闸门61已经处于闭合状态,则闸门61保持处于闭合状态。
在步骤S105中,控制器40使用冷却剂温度传感器51检测冷却剂温度Tw。在步骤S106中,控制器40判定在步骤S105中检测到的冷却剂温度Tw是否等于或高于第一阈值Tw_th1。当冷却剂温度Tw低于第一阈值Tw_th1时,控制器40返回至步骤S105。也就是,控制器40等待,直至冷却剂温度Tw变得等于或高于第一阈值Tw_th1。
当冷却剂温度Tw等于或高于第一阈值Tw_th1时,控制器40在步骤S107中结束对引擎加热器52的驱动。更具体地说,控制器40控制DC/DC变换器53的操作,以停止将电力提供至引擎加热器52。
在图5所示的处理中,当冷却剂温度Tw低于第一阈值Tw_th1时,引擎加热器52开始被驱动,并且闸门61被驱动进入闭合状态。这里,可以在引擎加热器52正被驱动的同时驱动闸门61进入闭合状态。在引擎加热器52开始被驱动之后,直至冷却剂温度Tw变得等于或高于第一阈值Tw_th1通常需要一段时间。因此,即使在引擎加热器52的驱动期间,闸门61也可以被驱动进入闭合状态。
更具体地说,可以提前设定预定时间,并且,当从引擎加热器52的驱动的开始起该预定时间流逝时,闸门61可以被驱动进入闭合状态。该预定时间短于在引擎加热器52开始被驱动之后直到冷却剂温度Tw达到第一阈值Tw_th1所用的时长。在引擎加热器52开始被驱动之后直到冷却剂温度Tw达到第一阈值Tw_th1所用的时间依赖于当引擎加热器52开始被驱动时测量的冷却剂温度Tw。可以考虑到这一点而设定上述预定时间。由此,如果引擎加热器52正在被驱动,则闸门71可以被驱动进入闭合状态。从引擎加热器52的驱动开始之时到引擎加热器52的驱动结束之时的时间段内,引擎加热器52被驱动。
可以在任意时间段内进行图5所示的处理,只要车辆100处于可以将电力从AC电源34提供至引擎加热器52的状态。当结束外部充电时,充电继电器CHR-B、CHR-G被切换为关断,并且电力无法被提供至引擎加热器52。因此,可以在外部充电终止之前的时间段内进行图5所示的处理。
由于如上所述,在进行外部充电时进行图5所示的处理,因此当外部充电结束时,通过图5所示的处理,可以使冷却剂温度Tw等于或高于第一阈值Tw_th1。在外部充电结束之后,车辆100在CD模式下开始移动。因此,当车辆100在CD模式下开始移动时,通过图5所示的处理,可以使冷却剂温度Tw等于或高于第一阈值Tw_th1。由于第一阈值Tw_th1等于或高于启动阈值Tw_th_eng,因此当车辆100在CD模式下开始移动时,因为冷却剂温度Tw低于启动阈值Tw_th_eng而防止了引擎26启动。
根据图5所示的处理,当引擎加热器52被驱动时,闸门61被置于闭合状态。因此,被引擎加热器52加热的冷却剂的热不太可能或不可能在通过闸门61的开口A和前格栅62之后被释放到车辆100的外部。结果,冷却剂温度Tw可以通过引擎加热器52的驱动而容易地升高。另外,被提供至引擎加热器52的电力不太可能或不可能增加,以升高冷却剂温度Tw。也就是,即使未将过大的电力提供至引擎加热器52,也可以使冷却剂温度Tw等于或高于第一阈值Tw_th1。
接下来,将使用图6所示的流程图描述闸门61的驱动控制。图6所示的处理以给定的时间间隔被重复执行,并且由控制器40进行。当通过图5所示的处理将闸门61驱动进入闭合状态时,执行图6所示的处理。
在步骤S201中,控制器40使用冷却剂温度传感器51检测冷却剂温度Tw。在步骤S202中,控制器40判定在步骤S201中检测到的冷却剂温度Tw是否等于或高于第二阈值Tw_th2。第二阈值Tw_th2高于上述第一阈值Tw_th1。可以提前设定第二阈值Tw_th2,并且可以在存储器41中存储指定第二阈值Tw_th2的信息。
当冷却剂温度Tw低于第二阈值Tw_th2时,控制器40结束图6所示的处理。在这种情况下,闸门61保持处于闭合状态。也就是,闸门61保持处于闭合状态,直至冷却剂温度Tw变得等于或高于第二阈值Tw_th2。另一方面,当冷却剂温度Tw等于或高于第二阈值Tw_th2时,控制器40在步骤S203中改变闸门61的驱动控制。例如,如果在CS模式下在车辆100的移动期间启动引擎26,则冷却剂温度Tw可能变得等于或高于第二阈值Tw_th2。
在步骤S203中,控制器40将闸门61的驱动控制从用于使闸门61保持在闭合状态的控制切换至用于确保车辆100的移动稳定性的控制。在用于确保移动稳定性的闸门61的驱动控制中,闸门61的驱动根据车辆100的移动状态(例如,移动速度)而被控制,以产生上升力或下压力。在改变闸门61的驱动控制之后,可以将闸门61从闭合状态切换至打开状态,或者可以保持处于闭合状态。
根据图5和图6所示的处理,即使结束引擎加热器52的驱动,也不执行图6所示的步骤S203,直至冷却剂温度Tw变得等于或高于第二阈值Tw_th2。也就是,即使在结束引擎加热器52的驱动之后,闸门61保持处于闭合状态,直至冷却剂温度Tw变得等于或高于第二阈值Tw_th2。因此,即使在外部充电结束并且车辆100开始移动(在CD模式下)之后,闸门61可以保持处于闭合状态。在这种情况下,在外部充电结束并且车辆100开始移动之后,也执行图6所示的处理。
当车辆100在CD模式下开始移动时,产生由移动导致的风。在闸门61被置于闭合状态的情况下,由移动导致的风不太可能或不可能进入引擎舱110,并且冷却剂温度Tw不太可能或不可能由于风而降低。因此,在CD模式下的移动期间,冷却剂温度Tw不太可能或不可能低于启动阈值Tw_th_eng,并且引擎26不太可能或不可能被启动。换言之,可以在不启动引擎26的情况下,使车辆在CD模式下保持移动。
在该实施例中,由于引擎加热器52的电源只是外部电源(诸如AC电源34),在车辆100的移动期间不能驱动引擎加热器52。由此,优选地,即使在CD模式下的移动期间,也使闸门61保持处于闭合状态,以抑制或防止冷却剂温度Tw降低。
在图6所示的步骤S202中,可以使用在图5的处理中解释的第一阈值Tw_th1代替第二阈值Tw_th2。也就是,在步骤S202中,可以判定冷却剂温度Tw是否等于或高于第一阈值Tw_th1。
在这种情况下,当结束引擎加热器52的驱动时,进行步骤S203的操作。由于图6所示的步骤S201、S202与图5所示的步骤S105、S106相同,可以与图5所示的步骤S107的操作一起进行图6所示的步骤S203的操作。在这种情况下,当进行外部充电时进行图6所示的处理。
闸门61保持处于闭合状态,直至结束引擎加热器52的驱动。因此,由引擎加热器52加热的冷却剂的热不太可能或不可能被释放到车辆100的外部,直至结束引擎加热器52的驱动,并且冷却剂温度Tw可以容易地被升高。
图7示出在闸门61处于闭合状态的情况下和闸门61处于打开状态的情况下,当车辆100在特定移动模式下移动时,冷却剂温度Tw的变化的一个例子。在图7中,垂直轴指示冷却剂的温度Tw,水平轴指示移动距离。
如图7所示,在闸门61处于闭合状态的情况和闸门61处于打开状态的情况的任一情况下,冷却剂温度Tw随着车辆100的移动而降低。然而,与闸门61处于闭合状态的情况相比,当闸门61处于打开状态时,冷却剂温度Tw更可能降低。应当理解,冷却剂温度Tw在其降低时的行为根据车辆100的移动速度和外部气温而变化。
当目标距离L_tag要被确保作为在CD模式下的移动距离时,如果当移动距离达到目标距离L_tag时测量的冷却剂温度Tw等于或高于启动阈值Tw_th_eng时,则在CD模式下的移动期间可以防止引擎26被启动。如图7所示,当车辆在闸门61被置于打开状态下而移动时,如果在车辆开始移动时测量的温度Tw等于温度Tw_s1,则在移动距离达到目标距离L_tag时测量的冷却剂温度Tw变得等于启动阈值Tw_th_eng。另一方面,当车辆在闸门61被置于闭合状态下而移动时,如果在车辆开始移动时测量的温度Tw等于温度Tw_s2,则在移动距离达到目标距离L_tag时测量的冷却剂温度Tw变得等于启动阈值Tw_th_eng。
从图7可以理解,温度Tw_s2低于温度Tw_s1。因此,当车辆在闸门61被置于闭合状态下而移动时,在车辆100开始移动时测量的温度Tw可以降为低于温度Tw_s1。因此,当驱动引擎加热器52时,温度Tw无需升高太多。如果温度Tw未升高太多,则可以减少被提供至引擎加热器52的电力。
可以考虑到上述点而设定第一阈值Tw_th1。例如,图7所示的温度Tw_s2可被设定为第一阈值Tw_th1。根据图6所示的处理,闸门61保持处于闭合状态,直至温度Tw变得等于或高于第二阈值Tw_th2。因此,当温度Tw如图7所示保持降低时,可以在车辆正在CD模式下移动目标距离L_tag的同时使闸门61保持处于闭合状态。
尽管在图6所示的处理中,闸门61保持处于闭合状态,直至冷却剂温度Tw变得等于或高于第二阈值Tw_th2,但本发明不限于该设置。可以适当地设定闸门61保持处于闭合状态的条件。闸门61可以在引擎加热器52的驱动期间被驱动进入闭合状态,以使得由引擎加热器52加热的冷却剂的热不太可能或不可能被释放到车辆100的外部。由此,在闸门61被置于闭合状态的同时,可以抑制或防止由引擎加热器52加热的冷却剂的热被释放到车辆100的外部。下面将描述使闸门61保持处于闭合状态的操作。
当车辆100在CD模式下移动的同时,闸门61可以保持处于闭合状态。也就是,闸门61可以保持处于闭合状态,直至移动模式从CD模式切换至CS模式。在CD模式下的移动期间,引擎26可以依赖于车辆100的所需要的输出而被启动。即使在这种情况下临时启动引擎26,闸门61也保持处于闭合状态,从而可以抑制或防止冷却剂的热被释放到车辆100的外部。

Claims (4)

1.一种车辆,其特征在于包括:
前格栅;
引擎,其为用于使所述车辆移动的动力源;
引擎舱,在其中容纳所述引擎;
蓄电装置,其为用于使所述车辆移动的电动机的动力源,所述蓄电装置适于使用来自外部电源的电力而被充电,所述外部电源被设置在所述车辆的外部;
温度传感器,其被配置为检测所述引擎的冷却剂的温度;
闸门,其被设置在经由所述前格栅被吸入所述引擎舱的空气的传输路径中,所述闸门被配置为在闭合状态与打开状态之间切换,所述闭合状态为其中所述传输路径被关闭的状态,所述打开状态为其中所述传输路径打开的状态;
加热器,其被配置为通过从所述外部电源接收电力而产生热,以升高所述冷却剂的温度;以及
控制器,其被配置为控制所述闸门和所述加热器的驱动,其中,
所述车辆能够在第一模式和第二模式下行驶,其中所述第一模式是当所述蓄电装置的SOC高于基准值时,所述车辆使用所述蓄电装置而行驶的模式,所述第二模式是当所述SOC等于或低于所述基准值时,所述车辆使用所述引擎和所述蓄电装置而行驶,以使得所述SOC在等于或低于所述基准值的预定范围内变化的模式,
所述加热器被控制为仅使用来自所述外部电源的电力而被驱动,
所述控制器被配置为,
当所述冷却剂的温度低于启动所述引擎时使用的启动阈值时,启动所述引擎,以及
当使用来自所述外部电源的电力对所述蓄电装置充电时,当所述冷却剂的温度低于第一阈值时使用来自所述外部电源的电力驱动所述加热器,直至所述冷却剂的温度变得等于或高于所述第一阈值,并且在所述加热器被驱动的期间,驱动所述闸门以将所述闸门置于所述闭合状态,所述第一阈值等于或高于所述启动阈值,
所述控制器被配置为,
使得在使用来自所述外部电源的电力对所述蓄电装置充电之后车辆在所述第一模式下行驶期间,将所述闸门维持在所述闭合状态直至所述车辆开始行驶,同时,即使在所述车辆行驶中也将所述闸门控制为处于所述闭合状态。
2.根据权利要求1所述的车辆,其特征在于,所述控制器被配置为,当所述闸门已被驱动以被置于所述闭合状态时,使所述闸门保持处于所述闭合状态,直至所述冷却剂的温度变得等于或高于第二阈值,所述第二阈值高于所述第一阈值。
3.根据权利要求1所述的车辆,其特征在于,所述控制器被配置为,当所述闸门已被驱动以被置于所述闭合状态时,使所述闸门保持处于所述闭合状态,直至所述冷却剂的温度变得等于或高于所述第一阈值。
4.一种控制车辆的方法,所述车辆包括前格栅、引擎、引擎舱、蓄电装置、温度传感器、闸门、加热器和控制器,所述引擎是用于使所述车辆移动的动力源,所述蓄电装置是用于使所述车辆移动的电动机的动力源,所述引擎被容纳在所述引擎舱内,所述蓄电装置适于使用来自外部电源的电力而被充电,所述外部电源被设置在所述车辆的外部,所述温度传感器被配置为检测所述引擎的冷却剂的温度,所述闸门被设置在经由所述前格栅被吸入所述引擎舱的空气的传输路径中,并且所述闸门被配置为在闭合状态与打开状态之间切换,所述闭合状态为其中所述传输路径被关闭的状态,所述打开状态为其中所述传输路径打开的状态,所述加热器被配置为通过从所述外部电源接收电力而产生热以提高所述冷却剂的温度,所述方法的特征在于包括:
通过所述控制器控制所述闸门和所述加热器的驱动,其中,
所述车辆能够在第一模式和第二模式下行驶,其中所述第一模式是当所述蓄电装置的SOC高于基准值时,所述车辆使用所述蓄电装置而行驶的模式,所述第二模式是当所述SOC等于或低于所述基准值时,所述车辆使用所述引擎和所述蓄电装置而行驶,以使得所述SOC在等于或低于所述基准值的预定范围内变化的模式,
所述加热器被控制为仅使用来自所述外部电源的电力而被驱动,
当所述冷却剂的温度低于启动所述引擎时使用的启动阈值时,通过所述控制器启动所述引擎,以及
当使用来自所述外部电源的电力对所述蓄电装置充电时,当所述冷却剂的温度低于第一阈值时使用来自所述外部电源的电力通过所述控制器驱动所述加热器,直至所述冷却剂的温度变得等于或高于所述第一阈值,并且在所述加热器被驱动的期间,通过所述控制器驱动所述闸门以将所述闸门置于所述闭合状态,所述第一阈值等于或高于所述启动阈值,
通过所述控制器使得在使用来自所述外部电源的电力对所述蓄电装置充电之后车辆在所述第一模式下行驶期间,将所述闸门维持在所述闭合状态直至所述车辆开始行驶,同时,即使在所述车辆行驶中也将所述闸门控制为处于所述闭合状态。
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