CN107415934A - 用于混合动力车辆的控制装置及用于混合动力车辆的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于混合动力车辆的控制装置及用于混合动力车辆的控制方法。电子控制单元在未选择Charge Sustaining(电量保持)模式的情况下执行控制处理,该控制处理包括如下的步骤:设定短于第一学习时间的第二学习时间的步骤;将扩大值设定为反馈量的上下限值的步骤;在学习开始条件成立的情况下,将发动机停止禁止标志设为接通的步骤;执行学习控制的步骤;在经过了设定的学习时间的情况下,执行更新处理的步骤;及将发动机停止禁止标志设为断开状态的步骤。

Description

用于混合动力车辆的控制装置及用于混合动力车辆的控制 方法
技术领域
本发明涉及用于搭载有发动机、旋转电机的混合动力车辆的控制装置及用于上述混合动力车辆的控制方法。
背景技术
已知,搭载有发动机和旋转电机的混合动力车辆是公知的。在搭载于这样的混合动力车辆的发动机中,进行用于使发动机以适当的状态运转的反馈控制。为了提高上述反馈控制的精度,在发动机的动作中,进行用于基于控制的结果(实际成果值)而校正发动机的反馈控制的控制量(例如,节气门开度的控制量或燃料喷射量的控制量)的偏差的学习值的算出(以下,将这样的学习值的算出记载为学习)。
另一方面,在混合动力车辆中,有时以提高燃油经济性为目的,而在行驶中选择允许发动机的间歇运转的运转模式。在发动机的间歇停止时,无法实施学习。因此,要求根据选择的运转模式而以同时实现燃油的提高和学习的实施这两者的方式使发动机动作。
例如,日本特开2009-274553公开了如下的技术:在怠速控制量的学习未完成的情况下,在未通过燃油经济性优先指示开关未指示燃油经济性的优先时不允许发动机的间歇运转,通过燃油经济性优先指示开关指示了燃油经济性的优先时允许发动机的间歇运转。
发明内容
在上述日本特开2009-274553中,无论是否允许发动机的间歇运转,都相同地进行反馈控制的控制量的学习。然而,当无论是否允许发动机的间歇运转都相同地进行学习时,有时无法使发动机停止直至学习完成。因此,例如在由使用者选择了允许发动机的间歇运转(间歇停止)的运转模式时等,发动机的工作状态有可能以由使用者要求间歇运转的状况持续。
这样的问题可以说在能够由使用者选择允许发动机的间歇运转的程度不同的两个运转模式的情况下也相同。例如,在选择了更允许发动机的间歇运转的一个运转模式的情况下,若与选择另一个运转模式的情况相同地进行学习,则发动机的工作状态有可能持续直至学习完成。其结果是,存在燃油经济性变差和驾驶性变差的可能性。
本发明进行按照车辆的运转模式的发动机的控制,并适当地实施用于校正发动机的反馈控制的控制量的偏差的学习值的算出。
本发明的第一形态是用于混合动力车辆的控制装置。上述混合动力车辆具备发动机、电动机、电子控制单元。上述电动机与驱动轮连接。上述电子控制单元构成为,在上述车辆的行驶期间,包含上述发动机的间歇运转在内对上述发动机及上述电动机的输出分配进行控制,并且按照基于上述输出分配的动作指令来控制上述发动机及上述电动机的动作。上述输出分配构成为切换多个模式而被控制。上述多个模式构成为包括第一模式和第二模式,上述第一模式与上述第二模式的用于控制上述发动机的间歇运转的发动机停止条件及发动机启动条件中的至少一个条件互不相同,上述第二模式的至少一个条件设定为使上述第二模式下的上述发动机的停止期间长于上述第一模式下的上述发动机的停止期间。此外,上述电子控制单元在基于上述第一模式的上述发动机的动作时算出第一学习值。上述第一学习值是用于使用第一学习时间校正上述发动机的反馈控制的控制量的偏差的学习值。而且,上述电子控制单元在基于上述第二模式的上述发动机的动作时,使用第二学习时间算出第二学习值。上述第二学习时间短于上述第一学习时间。
根据上述结构,在第二模式的应用期间,上述发动机容易停止。因此,使用短于第一学习时间的第二学习时间来算出上述第二学习值,从而例如在发动机的工作状态持续直至学习完成的情况下,能够通过学习来抑制发动机的工作状态持续。因此,能够进行按照车辆的运转模式的发动机的控制,并适当地实施学习值的算出。
在上述用于混合动力车辆的控制装置的基础上,也可以是,上述电子控制单元构成为,以使在基于上述第二模式的上述发动机的动作时的上述控制量的变化范围大于基于上述第一模式的上述发动机的动作时的上述控制量的变化范围的方式使上述控制量的上限值及下限值中的至少一个值变化。
在使用短于第一学习时间的第二学习时间来算出上述第二学习值的情况下,有时算出的学习值的精度会下降。在该情况下,在反馈控制期间会产生控制量的变动。因此,根据上述结构,与这样的控制量的变动对应地扩大控制量的变化范围,从而能够适当地控制发动机。由此,能够抑制驾驶性变差及燃油经济性变差。
在上述控制装置的基础上,也可以是,上述电子控制单元构成为,基于上述发动机的节气门开度来算出上述学习值。
本发明的第二形态是用于混合动力车辆的控制方法。上述混合动力车辆具备发动机、电动机、电子控制单元。上述电动机与驱动轮连接。上述控制方法构成为:在上述车辆的行驶期间,包含上述发动机的间歇运转在内对上述发动机及上述电动机的输出分配进行控制,并且按照基于上述输出分配的动作指令来控制上述发动机及上述电动机的动作,上述输出分配切换多个模式而被控制,上述多个模式包括第一模式和第二模式,上述第一模式与上述第二模式的用于控制上述发动机的间歇运转的发动机停止条件及发动机启动条件中的至少一个条件互不相同,上述第二模式的至少一个条件设定为使上述第二模式下的上述发动机的停止期间长于上述第一模式下的上述发动机的停止期间,在基于上述第一模式的上述发动机的动作时,通过上述电子控制单元算出第一学习值,上述第一学习值是用于使用第一学习时间校正上述发动机的反馈控制的控制量的偏差的学习值;在基于上述第二模式的上述发动机的动作时,通过上述电子控制单元使用第二学习时间算出第二学习值,上述第二学习时间短于上述第一学习时间。
根据上述结构,在第二模式的应用期间,上述发动机容易停止。因此,通过使用短于第一学习时间的第二学习时间来算出第二学习值学习值,例如在发动机的工作状态持续直至学习完成的情况下,能够通过学习抑制发动机的工作状态持续。因此,能够进行按照车辆的运转模式的发动机的控制,并适当地实施学习值的算出。
附图说明
上述及后述的本发明的特征及优点通过下面的具体实施方式的说明并参照附图而明确,其中,相同的附图标记表示相同的部件。
图1是概略性地表示车辆的整体结构的框图。
图2是用于详细说明图1所示的发动机的结构的图。
图3是用于说明ISC控制的控制框图。
图4是用于说明Charge Depleting(电量消耗)模式及Charge Sustaining(电量保持)模式的图。
图5是用于说明由ECU执行的控制处理的流程图。
图6是用于说明ECU的动作的时间图。
图7是用于说明扩大反馈量的变化范围产生的效果的图。
具体实施方式
以下,关于本发明的实施方式,参照附图进行详细说明。另外,对于图中相同或相当部分,标注相同的附图标记而不重复其说明。
图1是概略性地表示本发明的实施方式的车辆的整体结构的框图。参照图1,车辆1具备发动机100、电动发电机10、20、行星齿轮装置30、驱动轮350、与驱动轮350以机械方式连接的输出轴650、蓄电池150、系统主继电器(SMR:System Main Relay)160、电力控制单元(PCU:Power Control Unit)200、充电继电器(以下,记载为CHR)210、充电装置220、接口230、电子控制单元(ECU:Electronic Control Unit)300。
车辆1使用发动机100和电动发电机20中的至少一方的动力进行行驶。车辆1能够在不使用发动机100的动力而使用电动发电机20的动力的电动汽车行驶(EV行驶)与使用发动机100及电动发电机20这两方的动力的混合动力汽车行驶(HV行驶)之间来切换车辆1的行驶形态。
发动机100是汽油发动机或柴油发动机等内燃机。发动机100根据来自ECU300的控制信号而产生用于车辆1进行行驶的动力。由发动机100产生的动力向行星齿轮装置30输出。关于发动机的更详细的结构,在后文叙述。
电动发电机10、20分别是例如三相交流永久磁铁型同步电动机。电动发电机(第一电动发电机:MG1)10具有转子610及定子618。转子610与伴随着行星齿轮装置30的太阳轮S的旋转而旋转的太阳轮轴62以机械方式连结。电动发电机(第二电动发电机:MG2)20具有转子620及定子628。转子620与输出轴650以机械方式连接。另外,在图1的例子中,电动发电机20的转子620与输出轴650直接连结,但是转子620也可以经由变速器(减速器)而与输出轴650以机械方式连接。
行星齿轮装置30将发动机100、电动发电机10及输出轴650以机械方式连结,能够在发动机100、电动发电机10及输出轴650之间传递转矩。具体而言,行星齿轮装置30包括太阳轮S、齿圈R、行星架CA、小齿轮P作为旋转要素。太阳轮S经由太阳轮轴62而与电动发电机10的转子610连结。齿圈R与输出轴650连结。小齿轮P与太阳轮S和齿圈R啮合。行星架CA与发动机100的曲轴110连结,并以使小齿轮P能够自转且公转的方式保持小齿轮P。这样,电动发电机10、20经由行星齿轮装置30而与车轮(驱动轮350)以机械方式连结。电动发电机20对应于“与驱动轮连接的旋转电机”的一实施例。
蓄电池150表示作为能够进行再充电的蓄电装置的代表例。蓄电池150代表性地由镍氢二次电池或锂离子二次电池等二次电池构成。作为蓄电装置,也可以使用双电荷层电容器等电容器。蓄电池150的电压为例如200V左右。
SMR160与蓄电池150和PCU200连接。SMR160根据来自ECU300的控制信号,而将蓄电池150与PCU200之间的状态切换成导通状态(接通)及关断状态(断开)中的任一个。
PCU200使蓄积于蓄电池150的直流电力升压,将升压后的电压转换成交流电压而向电动发电机10及电动发电机20供给。而且,PCU200将由电动发电机10及电动发电机20发电的交流电力转换成直流电力而向蓄电池150供给。
这样,通过基于PCU200的直流/交流电力转换,来控制电动发电机10、20的输出(转矩、转速)。电动发电机10被控制成在使发动机100启动时使用蓄电池150的电力使发动机100的曲轴110旋转。而且,电动发电机10也能够被控制成使用发动机100的动力进行发电。由电动发电机10发电的交流电力被PCU200转换成直流电力而向蓄电池150充电。而且,有时也将由电动发电机10发电的交流电力向电动发电机20供给。
电动发电机20使用来自蓄电池150的供给电力及基于电动发电机10的发电电力中的至少一方使输出轴650旋转。而且,电动发电机20也能够通过再生制动进行发电。由电动发电机20发电的交流电力被PCU200转换成直流电力。转换后的直流电力用于蓄电池150的充电。
CHR210与蓄电池150和充电装置220连接。CHR210根据来自ECU300的控制信号,将蓄电池150与充电装置220之间的状态切换成导通状态(接通)及关断状态(断开)中的任一个。
充电装置220连接于接口230,将从接口230供给的交流电力转换成直流电力而向蓄电池150供给。接口230具有能够安装与车辆1的外部设置的交流电源250连接的充电插头240的构造。
在充电插头240安装于接口230的情况下,ECU300使CHR210为接通(使SMR160断开),使用充电装置220将从交流电源250供给的交流电力转换成直流电力而对蓄电池150进行充电。ECU300在蓄电池150成为充满电状态的情况下停止充电装置220的动作,使CHR210断开。
图2是用于详细说明图1所示的发动机100的结构的图。发动机100具有多个气缸(例如,四气缸)。在图2中,为了便于说明而代表性地示出一个气缸。
参照图1及图2,在发动机100的进气侧设置进气歧管102。进气歧管102包括与各气缸的进气口连接的进气支管、共用的稳压箱。在稳压箱上连接进气通路103的一端,在进气通路103的另一端连接空气滤清器108。在进气通路103的一端与另一端之间设有电子节气门106。电子节气门106包括用于调整吸入空气量的节气门104和用于使节气门104工作的节气门电动机(未图示)。而且,在电子节气门106上设有节气门开度传感器120。
电子节气门106根据ECU300的控制信号,对节气门电动机进行驱动,从而控制节气门104的开度(以下,记载为节气门开度)。ECU300通过控制节气门开度,来控制进气通路103的吸入空气量。
在发动机100上设有燃料喷射装置130和点火装置140。燃料喷射装置130包含设置于各气缸的进气口的燃料喷射喷嘴132。燃料喷射喷嘴132根据来自ECU300的控制信号,向进气口喷射燃料。ECU300通过调整从燃料喷射喷嘴132向进气口的燃料喷射时间来控制向各气缸供给的燃料喷射量。
点火装置140包括设置于各气缸的顶部的火花塞142。火花塞142在基于来自ECU300的控制信号的点火时期进行点火。
在发动机100的排气侧设有排气歧管112。排气歧管112与排气通路113的一端连接。在排气通路113的中途设有用于对废气进行净化的催化剂116。在进气歧管102与催化剂116之间设有用于检测空燃比的空燃比传感器122。
从空气滤清器108吸入的空气在进气口处与从燃料喷射喷嘴132喷射的燃料混合,在进气门打开时被导入燃烧室。当经过压缩行程并通过火花塞142的点火使混合气燃烧时,通过燃烧压按下活塞,曲轴110旋转。燃烧后的气体(废气)在排气门打开时从燃烧室经由排气口向排气歧管112流通。流通到排气歧管112的废气在排气通路113中流通,由催化剂116净化之后,向车外排出。
ECU300包括均未图示的CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、存储器、输入输出缓冲器等而构成。ECU300基于来自各传感器及设备的信号以及存储于存储器的映射及程序,控制各种设备以使车辆1成为所希望的行驶状态。另外,关于各种控制,并不限于基于软件的处理,也能够通过专用的硬件(电子电路)进行处理。另外,在本实施方式中,说明通过汇总成一个的ECU300对车辆1包含的各设备进行控制的情况,但是也可以将多个ECU组合来控制车辆1包含的各设备。
ECU300与节气门开度传感器120、空燃比传感器122、气流计124、进气温传感器126、水温传感器128、曲轴角传感器478、分解器12、22、车速传感器652及加速器开度传感器310等直接地或者经由通信线而间接地连接。
节气门开度传感器120检测节气门开度Th。空燃比传感器122将表示空燃比AFR的信号向ECU300输出。气流计124检测吸入空气量VOL。进气温传感器126检测在进气通路中流通的空气的温度TA。水温传感器128检测发动机100的水套(未图示)内的冷却水的温度TW。曲轴角传感器478检测曲轴110的旋转角(曲轴角)CA。分解器12检测电动发电机10的转速(MG1转速)Nm1。分解器22检测电动发电机20的转速(MG2转速)Nm2。各传感器将表示检测结果的信号向ECU300输出。
车速传感器652检测输出轴650的转速Np,并将表示检测结果的信号向ECU300输出。ECU300基于来自车速传感器652的信号而算出车速V。
加速器开度传感器310检测加速器踏板312(参照图2)的开度(加速器开度)Acc,并将表示检测结果的信号向ECU300输出。ECU300基于加速器开度Acc及车速V,而设定向发动机100的要求输出。ECU300根据车辆1的行驶状况控制发动机100的吸入空气量、点火时期、燃料喷射时期、燃料喷射量等,以使发动机100在用于产生设定的要求输出的动作点(发动机旋转速度与发动机转矩的组合)进行动作。
尤其是在发动机100中,为了使发动机100以适当的状态运转而通过ECU300对节气门开度(吸入空气量)的控制、燃料喷射量的控制进行反馈控制。
以下,说明发动机100的ISC(Idle Speed Control:怠速转速控制)控制作为本实施方式中的对发动机100的控制进行的反馈控制的一例。
图3示出由ECU300执行的ISC控制的控制框图的一例。在发动机100向怠速状态转变时,ECU300在块302中,算出目标怠速转速Ne_t。ECU300例如基于发动机100的暖机状态(即,冷却水的温度TW)等来算出目标怠速转速Ne_t。
ECU300在加法运算点303处,算出由块302算出的目标怠速转速Ne_t与由后述的块308算出的发动机100的实际转速Ne之间的转速差(Ne_t-Ne)。
在块304中,ECU300基于算出的转速差来算出反馈量FB。另外,反馈量FB设定有上限值和下限值。因此,例如在反馈量FB超过上限值Fbu的情况下,ECU300将上限值Fbu作为反馈量FB算出。另一方面,在反馈量FB低于下限值FBl的情况下,ECU300将下限值FBl作为反馈量FB算出。
在加法运算点305处,ECU300将由块304算出的反馈量FB与由块309读出的学习值L相加。在块306中,ECU300将反馈量FB与学习值L相加的值(FB+L)换算成节气门开度Thfb。ECU300将换算的节气门开度Thfb与发动机100为怠速状态时的节气门开度的初期值Th(0)之和作为节气门开度的指令值而生成控制信号。ECU300将生成的控制信号向发动机100输出。
在块308中,ECU300根据基于来自曲轴角传感器478的检测信号的曲轴角CA来算出发动机100的实际转速Ne,并将算出的实际转速Ne向加法运算点303输入。在块309中,ECU300从存储器等存储区域读出学习值L。
在发动机100的动作期间,学习值L对发动机100的反馈控制的控制量的偏差进行校正。ECU300取得例如节气门开度的初期值Th(0)与使发动机100以目标怠速转速Ne_t成为恒定的状态时的节气门开度的收敛值之间的差量(以目标怠速转速Ne_t使发动机100的实际转速Ne成为恒定的状态时的反馈量的收敛值)作为学习值,并存储于存储器等存储区域。
ECU300在预先确定的学习开始条件成立的情况下使用预先设定的学习值来算出学习值L。
另一方面,ECU300在车辆1的运转期间,包括发动机100的间歇运转在内对发动机100及电动发电机10、20的输出分配进行控制,并按照基于输出分配的动作指令来控制发动机100及电动发电机10、20的动作。
上述输出分配切换多个运转模式而被控制,上述多个运转模式的用于控制发动机100的间歇运转的发动机停止条件及发动机启动条件中的至少一个条件互不相同。并且,多个运转模式包括第一模式和与第一模式相比以使发动机100的停止期间增加的方式设定上述至少一个条件的第二模式。在本实施方式中,“第一模式”是Charge Sustaining(电量保持)模式(CS模式),“第二模式”是Charge Depleting(电量消耗)模式(CD模式)。
即,ECU300执行选择性地适用CD模式和CS模式来控制车辆1的行驶的行驶控制。ECU300例如通过由使用者操作设于驾驶席的开关(未图示)来选择CD模式及CS模式中的任一个。
另外,ECU300可以选择CD模式作为系统启动后的初期设定,在蓄电池150的StateOf Charge(SOC:充电状态)低于阈值的情况下自动地转变为CS模式。以下,对CD模式及CS模式进行说明。
图4是用于说明CD模式及CS模式的图。参照图4,例如,在通过外部充电而蓄电池150成为充满电状态之后,以CD模式开始行驶。
CD模式是消耗SOC的模式,基本上,消耗蓄积于蓄电池150的电力(主要是基于外部充电的电能)。即,CD模式是允许SOC的下降的模式。在CD模式下的行驶时,为了维持SOC而发动机100不工作。由此,虽然通过在车辆1的减速时等回收的再生电力或伴随着发动机100的工作而发电的电力而SOC暂时性地增加,但是结果是与充电相比放电的比例相对较大,整体上伴随着行驶距离的增加而SOC减少。
CS模式是将SOC维持成规定水平的模式。作为一例,在时刻t1,在SOC下降至表示SOC较低的规定值SL时,选择CS模式,将之后的SOC控制在控制范围RNG内。即,CS模式是不允许SOC向小于控制范围RNG的下限下降的模式。具体而言,当SOC达到控制范围RNG的下限(发动机启动阈值)时,发动机100工作,当SOC达到控制范围RNG的上限时,发动机100停止。这样,通过发动机100反复进行工作及停止(间歇运转),而将SOC控制在控制范围RNG内。这样,在CS模式下,为了维持SOC而发动机100工作。
另外,在CD模式下,如果要求较大的行驶驱动力,则发动机100也工作。另一方面,在CS模式下,如果SOC上升,则发动机100也停止。即,CD模式不限定于使发动机100始终停止地进行行驶的EV行驶,CS模式也不限定于使发动机100始终工作地进行行驶的HV行驶。无论在CD模式下还是在CS模式下,都能够进行EV行驶和HV行驶。
在如以上那样构成的车辆1中,在上述CD模式或CS模式的选择中,有时以燃油经济性提高为目的而在车辆1的运转期间使发动机100间歇停止。在发动机100间歇停止的情况下,无法实施上述发动机100的反馈控制的学习。因此,要求以同时实现燃油经济性的提高和学习的实施这两者的方式使发动机100动作。
然而,在CD模式和CS模式中,允许发动机的间歇运转的程度不同,因此如果在两个运转模式下同样地进行学习控制,则在CD模式的选择期间,有时无法使发动机停止直至学习完成。因此,在由使用者选择了更加允许发动机的间歇运转(间歇停止)的CD模式时等,在由使用者要求间歇运转的状况下,有时发动机的工作状态持续。其结果是,存在燃油经济性变差或驾驶性变差的可能性。
因此,在本实施方式中,在CS模式的应用期间的发动机100的动作时,ECU300使用第一学习时间来算出用于校正发动机100的反馈控制的控制量的偏差的学习值。另一方面,在CD模式的应用期间的发动机100的动作时,ECU300使用短于第一学习时间的第二学习时间来算出学习值。
在CD模式的应用期间,发动机容易停止。因此,使用短于第一学习时间的第二学习时间来算出学习值,从而能够在发动机100的工作状态持续直至学习完成的情况下,抑制由于学习而发动机的工作状态持续。
图5是在本实施方式中表示ECU300执行的控制处理的流程图。
在步骤(以下,将步骤记载为“S”)100中,ECU300判定是否选择了CS模式。ECU300例如基于在每当选择了CS模式时,被设为接通状态的标志来判定是否选择了CS模式。当判定为选择了CS模式时(S100为“是”),处理移向S102。在S102中,ECU300设定第一学习时间。
在S104中,ECU300设定通常值作为反馈量FB的上限值FBu及下限值FBl。
另一方面,当在S100中判定为未选择CS模式时(S100为“否”),在S106中,ECU300设定第二学习时间。
在S108中,ECU300设定扩大值作为反馈量FB的上限值FBu及下限值FBl。与CS模式的应用期间的发动机100的动作时相比,ECU300以使反馈量FB的变化范围扩大的方式设定使反馈量FB的上限值FBu及下限值FBl中的至少一个变化的值作为扩大值。这是因为,通过将第二学习时间设定为短于第一学习时间的时间,学习值的精度降低,有时会产生反馈量FB的变动。
在S110中,ECU300判定学习开始条件是否成立。学习开始条件包括例如发动机100的暖机完成这样的条件、发动机100为怠速状态这样的条件、发动机100的实际转速Ne为目标怠速转速Ne_t时的反馈量FB与学习值L之和中的反馈量FB的比例为阈值以上这样的条件等。作为学习开始条件,没有特别限定于此。在判定为学习开始条件成立的情况下(S110为“是”),处理移向S112。
在S112中,ECU300将发动机停止禁止标志设为接通状态。在发动机停止禁止标志为接通状态的期间,ECU300抑制发动机100的停止。
在S114中,ECU300执行学习控制。即,ECU300在S102或S106设定的学习时间经过之前算出学习值。
ECU300例如算出目标怠速转速Ne_t与发动机100的实际转速Ne之间的转速差比阈值小的收敛状态持续一定时间时的反馈量FB的收敛值与上次的学习值L之和作为本次的学习值L。
在S116中,ECU300判定是否经过设定的学习时间。在判定为经过了设定的学习时间时(S116为“是”),处理移向S118。
在S118中,ECU300执行存储器等的存储区域存储的学习值的更新处理。ECU300例如在设定的学习时间经过之前算出本次的学习值L的情况下,使用算出的本次的学习值L对学习值进行更新。ECU300在收敛状态持续一定时间之前,在经过了设定的学习时间的情况下,使用设定的学习时间经过的时间点的反馈量FB与上次的学习值L之和对学习值进行更新。在S120中,ECU300将发动机停止禁止标志设为断开状态。另外,在判定为学习开始条件不成立的情况下(S110为“否”),ECU300结束上述处理。
关于以上那样的构造及基于流程图的本实施方式的车辆1上搭载的ECU300的动作,参照图6进行说明。例如,假定选择CD模式且发动机100为断开状态的情况。图6的纵轴表示发动机100的动作状态、发动机停止禁止标志的状态、学习控制的执行状态。图6的横轴表示时间。
在选择CD模式的情况下(S100为“否”),设定第二学习时间(S106)。此时,将扩大值设定为反馈量FB的上限值FBu及下限值FBl(S108)。
在时间T(0),在CD模式的选择期间要求较大的行驶驱动力的情况下,如图6的线LN1所示,发动机100启动。在时间T(1),在学习开始条件成立的情况下(S110为“是”),如图6的线LN2所示,发动机停止禁止标志成为接通状态(S112),并且如图6的线LN3所示执行学习控制(S114)。
因此,在时间T(2),不再要求较大的行驶驱动力,即使发动机100的停止条件成立,发动机停止禁止标志也为接通状态,因此发动机100的工作状态持续。另外,虚线LN4表示学习开始条件不成立的情况下(S110为“否”),在时间T(2),发动机100的动作停止。
在时间T(3),当经过了设定的学习时间(第二学习时间)时(S116为“是”),如图6的线LN3所示,学习控制结束,执行更新处理(S118)。并且,如图6的线LN2所示,发动机的停止禁止标志成为断开状态(S120)。因此,如图6的线LN1所示,发动机100的动作停止。
在时间T(4),将运转模式从CD模式切换为CS模式的情况下(S100为“是”),设定第一学习时间(S102)。此时,将通常值设定为反馈量FB的上限值FBu及下限值FBl(S106)。
在时间T(5),在CS模式的选择期间,在SOC低于规定值SL的情况下或者要求较大的行驶驱动力的情况下,如图6的线LN1所示,发动机100启动。在时间T(6),在学习开始条件成立的情况下(S110为“是”),如图6的线LN2所示,发动机停止禁止标志成为接通状态(S112),并且如图6的线LN3所示执行学习控制(S114)。
因此,在时间T(7),例如,即使SOC恢复而发动机100的停止条件成立,发动机停止禁止标志也为接通状态,因此发动机100的工作状态持续。另外,图6的虚线LN5表示在学习开始条件不成立的情况下(S110为“否”),在时间T(7),发动机100的动作停止。
在时间T(8),当经过了设定的学习时间(第一学习时间)时(S116为“是”),如图6的LN3所示学习控制结束,执行更新处理(S118)。并且,如图6的线LN2所示发动机的停止禁止标志成为断开状态(S120)。因此,如图6的线LN1所示发动机100的动作停止。
在CD模式的应用期间的发动机的动作时,设定短于第一学习时间的第二学习时间。因此,在CD模式中如果不执行学习控制则从发动机100停止的时间点(时间T(2))至学习控制结束的时间点(时间T(3))为止的发动机100的工作持续时间比在CS模式中如果不执行学习控制则从发动机100停止的时间点(时间T(7))至学习控制结束的时间点(时间T(8))为止的发动机100的工作持续时间短。
如以上所述,根据本实施方式的混合动力车辆,在CD模式的应用期间,发动机100容易停止。因此,使用短于第一学习时间的第二学习时间来算出学习值,由此即使发动机100的工作状态持续直至学习完成,也能够抑制由于学习而发动机100的工作状态持续。因此,能够提供进行按照车辆的运转模式的发动机的控制并适当地实施学习值的算出的混合动力车辆。
另外,在CD模式的应用期间的发动机100的动作时,以与CS模式的应用期间的发动机100的动作时相比,使控制量即反馈量FB的变化范围扩大的方式使反馈量FB的上限值及下限值中的至少一个变化。
在使用短于第一学习时间的第二学习时间来算出学习值的情况下,与使用第一学习时间来算出学习值的情况相比,学习值的精度有时会下降。
例如,如图7所示,在将目标怠速转速Ne_t与发动机100的实际转速Ne之间的转速差小于阈值时的节气门开度的控制量假定为C(0)的情况下,在CS模式期间使用第一学习时间来算出学习值L的情况下,反馈量成为零。
另一方面,在CD模式期间,使用第二学习时间来算出比学习值L低的学习值L’的情况下,在目标怠速转速Ne_t与发动机100的实际转速Ne之间产生转速差。因此,为了消除转速差而会产生反馈量FB的变动。因此,对于这样的反馈量FB的变动,通过扩大反馈量FB的变化范围,能够适当地控制发动机100。由此,能够抑制行驶性变差及燃油经济性变差。
另外,车辆1具有能够使用车辆1的外部的交流电源250来对蓄电池150进行充电的结构,在车辆1的行驶开始时,由于进行使用了交流电源250的充电而存在蓄电池150的SOC较高的情况。在这样的情况下,车辆1通过使用者选择CD模式的机会较多。因此,对于这样的车辆1,通过设定上述那样的第二学习时间,能够进一步抑制驾驶性变差及燃油经济性变差。
以下,记载变形例。在本实施方式中,说明了将本发明应用于在学习控制的执行期间禁止发动机100的停止的情况,但是例如在学习控制的执行期间而发动机100的停止条件成立的情况下,在中断学习控制而使发动机100停止的情况下也可以适用本发明。
在CD模式的期间,发动机100的动作时间具有比CS模式的应用期间缩短的倾向。因此,能够通过设定短于第一学习时间的第二学习时间作为CD模式的应用期间的学习控制的学习时间来抑制学习控制的执行机会的减少。因此,能够提供一种进行按照车辆的运转模式的发动机的控制并适当地实施学习值的算出的混合动力车辆。
在本实施方式中,说明了算出节气门开度的初期值Th(0)与使发动机100以目标怠速转速Ne_t成为恒定的状态时的节气门开度的收敛值之间的差量(使发动机100以目标怠速转速Ne_t成为恒定的状态时的反馈量的收敛值)作为学习值,但是作为学习方法,也可以通过以下的方法进行。
例如,ECU300维持目标怠速转速Ne_t与发动机100的实际转速Ne之差小于阈值的状态。在该状态下ECU300每当经过预先确定的时间时,向上次的学习值L加上规定值,直至反馈量FB与学习值L之和中的反馈量FB的比例成为规定的比例(例如,零)。ECU300在设定的学习时间经过之前反馈量FB的比例达到规定的比例的情况下,将此时间点的学习值作为本次的学习值,在达到规定的比例之前经过了设定的学习时间的情况下,可以将设定的学习时间经过的时间点的学习值作为本次的学习值。
另外,在本实施方式中,说明了在学习时间经过的情况下将学习时间经过的时间点的学习值设定作为本次的学习值,但是例如在学习时间经过的情况下,也可以不进行学习值的更新(即,维持上次的学习值)。
在本实施方式中,说明了通过发动机100进行ISC控制的反馈控制的一例,但是没有特别限定为ISC控制。例如,在空燃比控制或点火时期控制中也可以应用本发明。例如,可以应用于以使通过空燃比传感器122检测的实际空燃比成为发动机100的目标空燃比的方式对燃料喷射量进行反馈控制的情况。即,可以如上所述根据运转模式来切换向基于目标空燃比与实际空燃比之间的差量的反馈量加上学习值来校正控制量的偏差时的学习值的学习时间。
在本实施方式中,说明了包括CS模式和CD模式作为运转模式,但是只要在第一模式与具有以使发动机的停止期间比第一模式增加的方式设定的发动机启动条件或发动机停止条件的第二模式之间,设定不同的学习时间即可,作为运转模式,没有特别限定为上述CS模式和CD模式。
例如,也可以是作为运转模式,而在上述CD模式与具有以使发动机100的停止期间比CD模式进一步增加的方式设定的发动机启动条件或发动机停止条件的特殊CD模式之间,设定不同的学习时间。例如,在特殊CD模式中,除了要求全开时或相当于全开的驱动力的情况之外使发动机100停止,仅在要求全开时或相当于全开的驱动力时使发动机100启动的模式。
在本实施方式中,说明了具有两个模式作为运转模式的情况,但是也可以具有三个以上的模式。即,可以在三个以上的模式中的第一模式与具有以使发动机的停止期间比第一模式增加的方式设定的发动机启动条件或发动机停止条件的第二模式之间,设定不同的学习时间。
在本实施方式中,说明了具有能够使用外部的交流电源250来对蓄电池150进行充电的结构的混合动力车辆作为一例,但是也可以是省略了这样的结构的混合动力车辆。
另外,上述变形例可以将其全部或一部分适当组合来实施。应认为本次公开的实施方式在全部内容为例示而不受其限制。本发明的范围不是由上述说明而是由权利要求书公开,并包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

Claims (6)

1.一种用于混合动力车辆的控制装置,所述混合动力车辆包括:
发动机;及
电动机,与驱动轮连接,
所述控制装置包括电子控制单元,所述电子控制单元构成为:
在所述车辆的行驶期间,包含所述发动机的间歇运转在内对所述发动机及所述电动机的输出分配进行控制;
按照基于所述输出分配的动作指令来控制所述发动机及所述电动机的动作,所述输出分配切换多个模式而被控制,所述多个模式包括第一模式和第二模式,所述第一模式与所述第二模式的用于控制所述发动机的间歇运转的发动机停止条件及发动机启动条件中的至少一个条件互不相同,所述第二模式的至少一个条件设定为使所述第二模式下的所述发动机的停止期间长于所述第一模式下的所述发动机的停止期间;
在基于所述第一模式的所述发动机的动作时算出第一学习值,所述第一学习值是用于使用第一学习时间校正所述发动机的反馈控制的控制量的偏差的学习值;
在基于所述第二模式的所述发动机的动作时,使用第二学习时间算出第二学习值,所述第二学习时间短于所述第一学习时间。
2.根据权利要求1所述的用于混合动力车辆的控制装置,其中,
所述电子控制单元构成为,在基于所述第二模式的所述发动机的动作时,以使所述控制量的变化范围大于基于所述第一模式的所述发动机的动作时的所述控制量的变化范围的方式使所述控制量的上限值及下限值中的至少一个值变化。
3.根据权利要求1或2所述的用于混合动力车辆的控制装置,其中,
所述电子控制单元构成为,基于所述发动机的节气门开度来算出所述第一学习值和所述第二学习值。
4.一种用于混合动力车辆的控制方法,所述混合动力车辆包括:
发动机;
电动机,与驱动轮连接;及
电子控制单元,
所述控制方法包括:
在所述车辆的行驶期间,通过所述电子控制单元,包含所述发动机的间歇运转在内对所述发动机及所述电动机的输出分配进行控制,并且按照基于所述输出分配的动作指令来控制所述发动机及所述电动机的动作,所述输出分配切换多个模式而被控制,所述多个模式包括第一模式和第二模式,所述第一模式与所述第二模式的用于控制所述发动机的间歇运转的发动机停止条件及发动机启动条件中的至少一个条件互不相同,所述第二模式的至少一个条件设定为使所述第二模式下的所述发动机的停止期间长于所述第一模式下的所述发动机的停止期间;
在基于所述第一模式的所述发动机的动作时,通过所述电子控制单元算出第一学习值,所述第一学习值是用于使用第一学习时间校正所述发动机的反馈控制的控制量的偏差的学习值;
在基于所述第二模式的所述发动机的动作时,通过所述电子控制单元使用第二学习时间算出第二学习值,所述第二学习时间短于所述第一学习时间。
5.根据权利要求4所述的用于混合动力车辆的控制方法,其中,
通过所述电子控制单元,以使基于所述第二模式的所述发动机的动作时的所述控制量的变化范围大于基于所述第一模式的所述发动机的动作时的所述控制量的变化范围的方式使所述控制量的上限值及下限值中的至少一个值变化。
6.根据权利要求4或5所述的用于混合动力车辆的控制方法,其中,
通过所述电子控制单元基于所述发动机的节气门开度来算出所述第一学习值和所述第二学习值。
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