CN107428330A - 混合动力车辆的控制装置以及控制方法 - Google Patents

混合动力车辆的控制装置以及控制方法 Download PDF

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Abstract

一种混合动力车辆的控制装置,其中,所述混合动力车辆具备发动机、利用电池的电力进行驱动的马达以及利用电池的电力进行动作的空调,所述混合动力车辆的控制装置具备:目标驱动力运算单元,其运算从驱动源向驱动轮传递的驱动力的目标值来作为目标驱动力;空调管理单元,其对空调的开启、关闭的状态进行管理;以及控制单元,其通过对根据系统请求向驱动源请求的系统输出加上目标驱动力来运算请求输出,针对请求输出运算使发动机最佳地驱动的发动机的动作点,以使发动机在动作点驱动的方式控制该发动机,基于请求输出来控制马达,其中,在空调为开启状态的情况下,控制单元从目标驱动力减去相当于空调的消耗电力的驱动力、且对系统输出加上由马达产生空调的消耗电力所需要的发动机输出,在此基础上运算请求输出。

Description

混合动力车辆的控制装置以及控制方法
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆的控制装置以及控制方法。
背景技术
在以往的车辆的控制装置中,公开了如下一种控制装置:基于目标驱动力求出用于实现该目标驱动力的动力源的目标输出,基于该目标输出求出目标输出转速,基于该目标驱动力求出用于实现目标驱动力的动力源的目标输出扭矩,基于该目标输出扭矩来控制动力源的负荷。在该控制装置中,计算对目标输出扭矩(P)加上用于维持动力源的怠速运转的输出扭矩(Paux)所得到的值来作为目标输出(P2),控制动力源的负荷以使动力源的输出扭矩变为目标输出(P2)(专利文献1)。
专利文献1:日本特开2001-253270号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在上述的控制装置中,在使空调进行动作的情况下,对动力源的输出扭矩加上用于使空调进行动作的扭矩,从而目标输出的等输出线变高,因此发动机转速也变高。因此,在以往的控制装置中存在因空调的动作而发生发动机的旋转变动这样的问题。
本发明要解决的问题在于,提供一种抑制因空调的动作而发生的发动机转速的变动的控制装置。
用于解决问题的方案
本发明中,通过对根据系统请求向驱动源请求的系统输出加上驱动源的目标驱动力来运算请求输出,针对请求输出运算使发动机最佳地驱动的发动机的动作点,以使发动机在动作点驱动的方式控制发动机。而且,本发明在空调为开启状态的情况下,从目标驱动力减去相当于空调的消耗电力的驱动力、且对系统输出加上由马达产生空调的消耗电力所需要的发动机输出,在此基础上运算上述的请求输出,由此解决上述问题。
发明的效果
根据本发明,在空调变为开启状态的情况下,从目标驱动力减去相当于空调的消耗电力的驱动力,且对向系统请求的输出加上相当于所减去的部分的驱动力的发动机输出,因此发动机的动作点不会因空调的动作而大幅地变化。其结果,起到能够抑制因空调的动作而产生的发动机转速的变动这样的效果。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式所涉及的混合动力车辆的整体结构的框图。
图2是示出图1的综合控制器的结构的框图。
图3是示出图2的综合控制器的控制流程的流程图。
图4是示出针对车辆的车速和加速器开度进行校正的区域的曲线图。
图5是示出针对空调的开启、关闭以及车辆的行驶模式进行校正的区域的曲线图。
图6是示出α线和请求输出的等输出线的曲线图。
图7是用于说明电动空调的开启/关闭、发电量以及驱动力的时序图的曲线图,(a)是示出电动空调的开启/关闭的特性的曲线图,(b)是示出发电量特性的曲线图,(c)是示出驱动力特性的曲线图。
具体实施方式
以下,基于附图来说明本发明的实施方式。
图1是示出包括本发明的混合动力车辆的控制装置的混合动力车辆100的整体结构的框图。如图1所示,混合动力车辆100具备发动机E、马达M、第一离合器CL1、第二离合器CL2以及变速机T/M。混合动力车辆100具有传动轴PS、主传动齿轮(差动齿轮)DF、左前轮FL(驱动轮)以及右后轮FR(驱动轮)。发动机E和马达M是混合动力车辆的驱动源。此外,混合动力车辆100的混合动力方式并不限于并联型,也可以是串联型。
发动机E由汽油发动机、柴油发动机等构成。发动机E基于来自后述的发动机控制器1的控制指令来控制节气门的阀开度等。此外,在发动机E的输出轴上设置有用于检测发动机转速的发动机位置检测器S1。
马达M是在转子中埋设有永磁体、在定子上卷绕有定子线圈的同步型电动发电机等。而且,马达M利用电池3a的电力进行动作。逆变器3根据来自后述的马达控制器2的控制指令来进行驱动,从电池3a将电力进行转换,来将三相交流向马达M输出。
马达M的转子(输出轴)经由第二离合器CL2而与变速机T/M的输入轴连结。因此,马达M作为接受来自逆变器3的电力的供给来对驱动轮FL、FR进行旋转驱动的电动机而进行动作。另外,在制动时转子通过外力进行旋转时,作为使定子线圈的两端产生电动势的发电机(generator)而发挥功能,来对电池3a进行充电(再生)。此外,在该马达M的输出轴上设置有用于检测马达转速的马达位置检测器S2。
电动空调3b利用电池3a的电力进行动作。电动空调3b的压缩机并非如只以发动机为驱动源的汽油车那样利用皮带与发动机连接,而是将电池3a作为电源。另外,关于电动空调3b,不限于压缩机消耗电池3a的电力来进行动作,电动空调3b中包含的其它结构也消耗电池3a的电力来进行动作。因此,当使电动空调3b进行动作时,电池3a的电力消耗大幅地变化。
第一离合器CL1具备安装在发动机E与马达M之间的液压式单板离合器等。第一离合器CL1利用由第一离合器液压单元5基于来自后述的第一离合器控制器4的控制指令生成的控制液压,来进行包括滑动接合(slip)和滑动断开的接合/断开动作。
第二离合器CL2具备安装在马达M与变速机T/M之间的液压式多板离合器等。第二离合器CL2利用由第二离合器液压单元7基于来自后述的第二离合器控制器6的控制指令生成的控制液压,来进行包括滑动(slip)接合和滑动断开的接合/断开动作。
第一离合器CL1的扭矩容量和第二离合器CL2的扭矩容量能够与所供给的液压相应地连续地变化。另外,该第一离合器液压单元5和第二离合器液压单元7通过包括未图示的控制阀的液压电路来产生控制液压。而且,通过对该控制液压进行可变控制,能够使上述第一离合器CL1的扭矩容量和第二离合器CL2的扭矩容量连续地变化。
变速机T/M是除根据车速、加速器开度以外还根据运转状态自动地切换例如前进5速后退1速、前进6速后退1速等有级的变速比或CVT(Continuously VariableTransmission:无级变速器)等的无级变速比的变速机。变速机T/M的输出轴经由传动轴PS、主传动齿轮DF而与左右前轮(驱动轮)FL、FR连结。变速机T/M利用由变速液压单元9基于来自变速机控制器8的控制指令生成的控制液压来进行变速动作。在变速机T/M的输入轴上具备用于检测变速机T/M的输入转速的T/M输入旋转检测器S3。另外,在变速机T/M的输出轴上设置有用于检测变速机T/M的输出转速的T/M输入旋转检测器S4。
接着,对混合动力车辆100的控制装置进行说明。如图1所示,控制装置具有发动机控制器1、马达控制器2、逆变器3、电池3a、第一离合器控制器4、第一离合器液压单元5、第二离合器控制器6、第二离合器液压单元7、变速机控制器8、变速液压单元9以及综合控制器10。此外,发动机控制器1、马达控制器2、第一离合器控制器4、变速机控制器8以及综合控制器10通过能够进行信息交换的CAN通信线L相连接。
发动机控制器1输入来自未图示的发动机转速传感器的发动机转速信息。发动机控制器1根据来自综合控制器10的目标发动机扭矩指令等,将用于控制发动机动作点的指令例如向图外的节气阀致动器输出。此外,发动机转速的信息经由CAN通信线L提供到综合控制器10。
马达控制器2输入来自用于检测马达M的转子旋转位置的马达位置检测器S2的信息。马达控制器2根据来自综合控制器10的目标马达转速指令等,将用于控制马达M的马达转速的指令向逆变器3输出。
第一离合器控制器4输入来自未图示的离合器液压传感器、离合器行程传感器等的传感器信息。然后,该第一离合器控制器4根据来自综合控制器10的第一离合器液压指令,将用于控制第一离合器CL1的接合/滑动(滑动接合)/断开的指令向第一离合器液压单元5输出。
第二离合器控制器6输入来自未图示的离合器液压传感器、离合器行程传感器等的传感器信息。第二离合器控制器6根据来自综合控制器10的第二离合器控制指令,将用于控制第二离合器CL2的接合/滑动(滑动接合)/断开的指令向第二离合器液压单元7输出。
变速机控制器8输入来自用于检测由驾驶员操作的加速器的开度的加速器开度传感器(未图示)、车速传感器(未图示)的传感器信息。而且,该变速机控制器8根据来自综合控制器10的变速指令,将用于控制变速液压的指令向变速液压单元9输出。
变速液压单元9具备未图示的致动器、液压电路以及控制阀等。而且,基于来自变速机控制器8的控制指令来生成规定的控制液压,利用该控制液压进行变速机T/M的变速动作(升档和降档)。
综合控制器10为了对车辆100整体的消耗能量进行管理以使车辆以最高效率行驶,对马达M和发动机E等进行控制。综合控制器10输入来自发动机位置检测器S1、马达位置检测器S2、T/M输入旋转检测器S3、T/M输入旋转检测器S4等的各种传感器信号以及经由CAN通信线L得到的各种信息。
而且,该综合控制器10根据向发动机控制器1发出的控制指令来进行发动机E的动作控制,根据向马达控制器2发出的控制指令来进行马达M的动作控制(马达输出扭矩、马达输出旋转)。另外,该综合控制器10根据向第一离合器控制器4发出的液压控制指令来进行第一离合器CL1的接合/滑动/断开控制,根据向所述第二离合器控制器6发出的液压控制指令来进行第二离合器CL2的接合/滑动/断开控制。综合控制器10根据向变速机控制器8发出的变速控制指令来进行变速液压单元9的控制。
接着,对综合控制器10的结构进行说明。图2是示出综合控制器10的结构的框图。综合控制器10由CPU或ROM等构成,作为由CPU等执行的各种功能块,具有以下结构。综合控制器10具有目标驱动力运算部11、充放电输出运算部12、空调管理部13、发动机输出运算部14、校正判定部15、驱动力校正部16、请求输出运算部17以及动作点指令部18。此外,综合控制器10并不限于图2所示的结构,还具有其它结构以进行车辆控制。
目标驱动力运算部11基于加速器开度(APO)和车速(V)来运算目标驱动力(Pt0)。目标驱动力是从驱动源向驱动轮PR、PL传递的驱动力的目标值。即,目标驱动力是用于通过车辆的驾驶员的加速等而以驾驶员所请求的驱动力行驶的目标值。在目标驱动力运算部11中预先记录有表示加速器开度、车速以及目标驱动力的相关关系的对应图。而且,目标驱动力运算部11针对被输入的加速器开度(APO)和车速(V),参照对应图来运算目标驱动力(Pt0)。
充放电输出运算部12基于电池3a的SOC来运算充放电输出。充放电输出是在根据系统请求对电池进行充电或放电时所需要的发动机E的输出、马达M的输入输出。即,充放电输出是根据系统请求向驱动源请求的输出(系统输出)。SOC是表示电池3a的充电状态的值,该SOC从未图示的电池控制器被输入到充放电输出运算部12。为了避免电池3a成为过放电状态或过充电状态,预先设定了适当的SOC范围。在电池3a的当前的SOC高于SOC的适当范围的情况下,充放电输出运算部12运算马达M的输出,使得能够将电池3a放电。另一方面,在电池3a的当前的SOC低于SOC的适当范围的情况下,充放电输出运算部12运算发动机E的输出(发动机驱动力),使得能够对电池3a充电。而且,充放电输出运算部12根据用于使电池3a的SOC在适当范围内的发动机E或马达M的功率,来运算充放电输出(Ps)。
空调管理部13对电动空调3b的动作状态以及电动空调3b所消耗的电力进行管理。电动空调3b的动作状态包括电动空调3b的开启、关闭的状态以及空调的设定温度等。在通过乘员的操作切换了电动空调3b的开启、关闭状态的情况下,空调管理部13将电动空调3b的开启、关闭的切换信号输出到校正判定部15。另外,空调管理部13根据外部空气的温度和电动空调3b的设定温度等来运算电动空调3b的消耗电力(Pw),并将消耗电力(Pw)的信息输出到驱动力校正部16和发动机输出运算部14。此外,电动空调3b以电池3a为电源,因此电动空调3b的消耗电力与电池3a所消耗的电力相对应。
发动机输出运算部14运算由马达M产生电动空调3b的消耗电力(Pw)所需要的发动机输出(PE)。发动机输出(PE)与使发动机E驱动来使马达M作为发电机进行运转时的马达M的发电量相对应,相当于发动机E的输出扭矩。
校正判定部15基于车辆的当前的车速和加速器开度,来判定是否对目标驱动力(Pt0)进行校正。另外,校正判定部15基于混合动力车辆的动作模式,来判定是否对目标驱动力(Pt0)进行校正。在电动空调3b为开启状态时,校正判定部15判定有无校正。校正判定部15的判定结果被输出到驱动力校正部16。
驱动力校正部16根据校正判定部15的判定结果,来对目标驱动力(Pt0)进行校正,并将校正后的目标驱动力(Pt1)输出到请求输出运算部17。在校正判定部15判定为对目标驱动力(Pt0)进行校正的情况下,驱动力校正部16运算目标驱动力(Pt0)的校正量。校正量是将为了使电动空调3b进行动作所需要的电力(电池3a的输出)换算为驱动源的驱动力所得到的值。即,校正量是相当于电动空调3b的消耗电力的驱动力。而且,驱动力校正部16通过从目标驱动力(Pt0)减去校正量来对目标驱动力(Pt0)进行校正。
在校正判定部15判定为不对目标驱动力(Pt0)进行校正的情况下,驱动力校正部16不对目标驱动力(Pt0)进行校正,而是将目标驱动力(Pt0)作为目标驱动力(Pt1)输出到请求输出运算部17。
请求输出运算部17通过将目标驱动力(Pt1)、充放电输出(Ps)以及辅机输出(Pa)相加来运算请求输出(Pd)。辅机输出相当于为了使辅机类进行动作而向驱动源请求的驱动力。例如,在车辆开始行驶时,辅机输出是使车辆行驶所需要的功率。请求输出运算部17根据进行动作的辅机类来运算辅机输出。在辅机类中例如包括油泵。请求输出是为了满足基于驾驶员的加速操作的驱动请求和系统请求而向驱动源请求的输出。在电动空调3b为开启状态的情况下,从发动机输出运算部14输入发动机输出(PE),因此请求输出运算部17通过对将目标驱动力(Pt1)、充放电输出(Ps)以及辅机输出(Pa)相加所得到的输出加上发动机输出(PE)来运算请求输出(Pd)。请求输出运算部17将请求输出(Pd)输出到动作点指令部18。
动作点指令部18分别运算发动机E的动作点和马达M的动作点,以从驱动源输出请求输出(Pd)。发动机E的动作点通过发动机扭矩和发动机转速来表示,是用于在燃烧效率良好的状态下从发动机E输出向发动机请求的请求输出的动作点。而且,动作点指令部18根据发动机E的当前的转速和发动机E的动作点来运算发动机E的扭矩指令,并将该发动机E的扭矩指令输出到发动机控制器1。动作点指令部18基于马达M的当前的转速来运算马达M的转速指令并将该马达M的转速指令输出到马达控制器2,以能够在马达M的动作点进行运转。另外,动作点指令部18输出变速指令等,以从驱动源输出请求输出(Pd)。
接着,使用图3~图5来说明综合控制器10的控制流程。图3是示出综合控制器10的控制流程的流程图。图4是示出针对车辆的车速和加速器开度进行校正的区域的曲线图。图5是示出针对空调的开启、关闭以及车辆的行驶模式进行校正的区域的曲线图。此外,综合控制器10以规定的周期反复进行以下的控制流程。
在步骤S1中,目标驱动力运算部11运算向驱动轮传递的目标驱动力(Pt0)。在步骤S2中,充放电输出运算部12运算基于系统请求的充放电输出(Ps)。在步骤S3中,空调管理部13判定电动空调3b是否正在进行动作。在电动空调3b正在进行动作的情况下,在步骤S4中,发动机输出运算部14基于电动空调3b的消耗电力来运算发动机输出(PE)。
在步骤S5中,校正判定部15判定车辆的运转状态是否处于校正区域内。车辆的运转状态通过车辆的车速和加速器开度来表示。校正区域是由驱动力校正部16对目标驱动力(Pt0)进行校正的区域。在校正判定部15中预先设定有用于表示校正区域的阈值。该阈值通过车辆的车速的阈值(Vth)和加速器开度的阈值(APOth)来设定。而且,车辆的车速为车速阈值(Vth)以上的区域或者加速器开度为开度阈值(APOth)以上的区域为校正区域。车辆的车速小于车速阈值(Vth)且加速器开度小于开度阈值(APOth)的区域为校正区域外。校正区域是用车速和加速器开度表示车辆的蠕动状态的区域。即,在车辆的运转状态为蠕动状态的情况下,不对目标驱动力(Pt0)进行校正。此外,在图4中用阴影表示校正区域。
在当前的车速为车速阈值(Vth)以上或者当前的加速器开度为开度阈值(APOth)以上的情况下,校正判定部15判定为运转状态处于校正区域内。另一方面,在当前的车速小于车速阈值(Vth)且当前的加速器开度小于开度阈值(APOth)的情况下,校正判定部15判定为运转状态处于校正区域外。
在此,使用图5来说明校正区域与电动空调3b的动作状态和运转模式之间的关系。如图5所示,在车辆的运转模式为HEV模式的情况下以及车辆的运转模式为EV模式的情况下,同样地设定校正区域。因此,在电动空调3b为开启状态且运转状态处于校正区域内的情况下,当运转模式为HEV模式时对目标驱动力(Pt)进行校正,在运转模式为EV模式时也对目标驱动力(Pt)进行校正。由此,例如在运转区域处于校正区域内的状态下,在运转模式从HEV模式切换为EV模式的情况下或者运转模式从EV模式切换为HEV模式的情况下,维持对目标驱动力(Pt)进行校正的状态。另外,在运转区域处于校正区域外的状态下,即使在运转模式从HEV模式切换为EV模式的情况下或者运转模式从EV模式切换为HEV模式的情况下,也维持不对目标驱动力(Pt)进行校正的状态。
另一方面,在电动空调3b为关闭状态时,没有设定校正区域。因此,如果电动空调3b为关闭状态,则不对目标驱动力(Pt)进行校正。
在通过步骤S5的判定而判定为运转状态处于校正区域内的情况下,在步骤S6中,驱动力校正部16运算相当于电动空调3b的消耗电力的驱动源的驱动力。在步骤S7中,驱动力校正部16通过从目标驱动力(Pt0)减去所运算出的驱动力的减法处理,来对目标驱动力(Pt0)进行校正。在步骤S8中,请求输出运算部17运算辅机输出(Pa),并通过将校正后的目标驱动力(Pt1)、充放电输出(Ps)、发动机输出(PE)以及辅机输出(Pa)相加,来运算请求输出(Pd)。即,请求输出运算部17通过将发动机输出(PE)与充放电输出(Ps)相加并进一步加上校正后的目标驱动力(Pt1)和辅机输出(Pa),来运算请求输出(Pd)。
在通过步骤S5的判定而判定为运转状态处于校正区域外的情况下,在步骤S9中,请求输出运算部17运算辅机输出(Pa),并通过将目标驱动力(Pt0)、充放电输出(Ps)、发动机输出(PE)以及辅机输出(Pa)相加,来运算请求输出(Pd)。由此,请求输出运算部17通过将发动机输出(PE)与充放电输出(Ps)相加并进一步加上没有被进行减法处理的目标驱动力(Pt1)和辅机输出(Pa),来运算请求输出(Pd)。
在通过步骤S3的判定而判定为空调为停止状态的情况下,在步骤S10中,请求输出运算部17运算辅机输出(Pa),通过将目标驱动力(Pt0)、充放电输出(Ps)以及辅机输出(Pa)相加,来运算请求输出(Pd)。
在步骤S11中,请求输出运算部17运算与所运算出的请求输出对应的动作点。在步骤S12中,动作点指令部18运算发动机E的扭矩指令值等并将该发动机E的扭矩指令值等输出到发动机控制器1等,以使发动机E和/或马达M在动作点进行动作。
接着,使用图6来说明由综合控制器10运算的请求输出与发动机动作点之间的关系。图6是示出α线和请求输出的等输出线的曲线图。图6的横轴表示发动机E的转速,纵轴表示发动机E的扭矩。
在电动空调3b为关闭状态时,请求输出成为将目标驱动力(Pt1)与充电输入输出(Ps)相加所得到的值。该目标驱动力(Pt1)是没有被驱动力校正部16进行校正而与目标驱动力(Pt0)相同的值。而且,此时的请求输出中的、向发动机E请求的输出在图6中用曲线Q1的等输出线表示。另外,与发动机E的请求输出对应的发动机E的动作点在曲线Q1上用与α线的交点(点A)表示。此外,α线是将发动机E的输出效率高的动作点连结而成的线。
在发动机E在动作点A进行驱动的状态下,电动空调3b从关闭状态切换为开启状态。由于电动空调3b消耗电池3a的电力,因此必须使发动机E驱动来由马达M产生与电池3a的电力的消耗量相应的量。与本实施方式所涉及的控制不同,在为了补偿马达M的发电量而不改变向系统请求的驱动源的输入输出地提高了目标驱动力(P0)的情况下,请求输出变高,发动机E的请求输出变为比曲线Q1上的输出高的曲线Q2上的输出。而且,发动机E的动作点A变为动作点A’(等输出线Q2与α线的交点)。即,当电动空调3b变为开启状态时,发动机E的请求输出升高,因此由于电动空调3b从关闭向开启的切换而导致发动机E的转速升高。
并且,在已对目标驱动力添加了相当于电动空调3b的消耗电力的马达的发电量的状态下电动空调3b从开启状态向关闭状态切换的情况下,不需要相当于电动空调3b的消耗电力的马达M的发电量。因此,相当于添加到目标驱动力的发电量的驱动力消失,因此目标驱动力降低,向发动机E请求的请求输出也降低。因此,由于电动空调3b从开启向关闭的切换而发动机E的转速变低。即,在进行了如上述那样的与本实施方式不同的控制的情况下,因空调的动作而发生发动机的旋转变动。
接着,对本实施方式的控制中的发动机E的动作点进行说明。与上述同样地,在电动空调3b为关闭状态时,向发动机E请求的输出用曲线Q1的等输出线来表示,发动机E的动作点用曲线Q1上的点A来表示。而且,设为电动空调3b从关闭状态切换为开启状态。在本实施方式中,从目标驱动力减去相当于电动空调3b的消耗电力的驱动力。通过该目标驱动力的减法处理,发动机E的请求输出从曲线Q1降低至曲线Q3(相当于图6的箭头R1)。而且,在本实施方式中,对系统所请求的输出添加由马达M产生电动空调3b的消耗电力所需要的发动机输出(PE)。因此,发动机E的请求输出提高与通过目标驱动力的减法处理而被减去的驱动力相应的量,从而从曲线Q3上升至曲线Q1(相当于图6的箭头R2)。即,在本实施方式中,即使电动空调3b从关闭状态切换为开启状态,发动机E的请求输出也不变,从而发动机E的动作点变为点A。因此,发动机E的转速不会大幅地变化而保持固定。
并且,在电动空调3b从开启状态向关闭状态切换的情况下,不需要通过目标驱动力的减法处理进行的校正,因此目标驱动力变高,但发动机输出(PE)变为零,因此即使电动空调3b从开启切换为关闭,发动机E的请求输出也不变,从而发动机E的动作点变为点A。因此,发动机E的转速不大幅地变化而保持固定。即,本实施方式能够抑制因空调的动作而产生的发动机的旋转变动。
接着,使用图7来说明电动空调3b从关闭状态切换为开启状态直到之后电动空调3b从开启状态切换为关闭状态为止的时序图。图7是用于说明时序图的曲线图,(a)是示出电动空调3b的开启、关闭状态的切换的曲线图,(b)是示出马达M的发电量的特性的曲线图,(c)是示出向驱动轮FR、FL传递的驱动力的特性的曲线图。
在时间t1,电动空调3b从关闭状态向开启状态切换。随着电动空调3b从关闭向开启的切换,由于由马达M产生电动空调3b的消耗电力量,因此马达M的发电量变高。此时,当使马达M的发电量急剧地升高(以呈脉冲状的方式升高)时,向驱动轮FR、FL传递的驱动力的减少量变大,车辆的乘员有可能产生不自然感。因此,在由马达M产生电动空调3b的消耗电力量时,使马达M的发电量逐渐地升高。
在本实施方式中,为了在从电动空调3b自关闭状态切换为开启状态的时间点起规定的时间(相当于从图7的时间t1至时间t2为止的期间)内使马达M的发电量逐渐地升高,在目标驱动力的减法处理时对驱动力的变化率施加限制。具体地说,驱动力校正部16在从目标驱动力减去相当于电动空调3b的消耗电力(马达M的发电量)的驱动源的驱动力时,使减法量随着时间的经过而逐渐增大。然后,在时间t2的时间点,驱动力校正部16进行减法处理,以使得减法量成为相当于电动空调3b的消耗电力(马达M的发电量(Px))的驱动力。另外,发动机输出运算部14与驱动力校正部16中的驱动力的变化率的限制相对应地对发动机输出(PE)的变化率施加限制。具体地说,发动机输出运算部14使与电动空调3b的消耗电力对应的发动机输出(PE)随着时间的经过而逐渐增大。然后,在时间t2的时间点,发动机输出运算部14运算发动机输出(PE),以使得发动机输出(PE)成为相当于电动空调3b的消耗电力(马达M的发电量)的输出。
由此,如图7的曲线图(b)所示,在从时间t1至时间t2为止的期间内,马达M的发电量以规定的斜率逐渐上升。随着发电量的变化,目标驱动力(Pt1)的减法量和发动机输出(PE)也以规定的斜率逐渐上升。并且,由于目标驱动力(Pt0)的减法量以规定的斜率上升,因此驱动轮的驱动力如图7的曲线图(c)所示的那样逐渐减少,驱动力变得小于Py(参照图7的曲线图(c))。由此,在电动空调3b从关闭向开启切换时,能够控制驱动力以避免乘员感到不自然感(冲击)。此外,在从时间t1至时间t2为止的期间内,马达M的发电量变得小于电动空调3b的消耗电力(消耗电力量),但马达M的发电量的不足部分(相当于曲线图(b)的用S1表示的区域)能够通过电池3a的放电来补偿。
接着,在时间t3,电动空调3b从开启状态向关闭状态切换。随着电动空调3b从开启向关闭切换,不需要用于补偿电动空调3b的消耗电力量的马达M的发电。此时,当使马达M的发电量急剧地减小时,向驱动轮FR、FL传递的驱动力的增加量变大,有可能使车辆的乘员产生不自然感。因此,在将用于补偿电动空调3b的消耗电力量的马达M的发电量设为零的情况下,使马达M的发电量逐渐地降低。
在本实施方式中,为了在从电动空调3b自开启状态切换为关闭状态的时间点起规定的时间(相当于从图7的时间t3至时间t4为止的期间)内,使马达M的发电量逐渐地降低,在解除目标驱动力的减法处理时对驱动力的变化率施加限制。具体地说,驱动力校正部16使相当于电动空调3b的消耗电力(马达M的发电量)的驱动源的驱动力降低,从而在使目标驱动力上升时,使增加量随着时间的经过而逐渐增大。然后,驱动力校正部16在时间t4的时间点使增加量相当于减法处理时的减少量,将目标驱动力(Pt1)作为目标驱动力(Pt0)来进行运算。另外,发动机输出运算部14与驱动力校正部16中的驱动力的变化率的制限相对应地对发动机输出(PE)的变化率施加限制。具体地说,发动机输出运算部14使与电动空调3b的消耗电力对应的发动机输出(PE)随着时间的经过而逐渐减少。然后,在时间t4的时间点,发动机输出运算部14运算发动机输出(PE),以使得发动机输出(PE)变为零。
由此,如图7的曲线图(b)所示,在从时间t3至时间t4为止的期间,马达M的发电量以规定的斜率逐渐降低。随着发电量的变化,目标驱动力(Pt1)的增加量以规定的斜率逐渐增加,发动机输出(PE)以规定的斜率逐渐减少。并且,由于目标驱动力(Pt1)以规定的斜率上升,因此驱动轮的驱动力如图7的曲线图(c)所示的那样逐渐增加并变为Py。由此,在电动空调3b从开启向关闭切换时,能够控制驱动力以避免乘员感到不自然感(冲击)。此外,在从时间t3至时间t4为止的期间,马达M的发电量变得比电动空调3b的消耗电力(消耗电力量)大,但马达M的发电量的过剩的部分(相当于曲线图(b)的用S2表示的区域)能够通过对电池3a的充电来补偿。
如上述的那样,在本实施方式中,在电动空调3b为开启状态的情况下,从目标驱动力(Pt0)减去相当于电动空调3b的消耗电力的驱动力、且对系统所请求的输出加上由马达M产生电动空调3b的消耗电力所需要的发动机输出(PE),在此基础上运算向驱动源请求的请求输出。由此,能够抑制因电动空调3b的动作而产生的发动机转速的变动。另外,即使电动空调3b进行动作,也能够抑制发动机转速的变动,并且能够将发动机的动作点保持在α线上。
另外,在本实施方式中,在电动空调3b为开启状态、且车辆的车速为规定的车速(Vth)以下且加速器开度为规定值(APOth)以下的情况下,不从目标驱动力(Pt0)减去相当于电动空调3b的消耗电力的驱动力、且不对系统所请求的输出加上发动机输出(PE)而运算请求输出。由此,能够确保向驱动轮FR、FL传递的蠕动驱动力,能够进行控制以避免损害爬坡性能。
另外,在本实施方式中,在车辆的运转模式为EV模式且电动空调3b为开启状态的情况下,从目标驱动力(Pt0)减去相当于电动空调3b的消耗电力的驱动力、且对系统所请求的输出加上与电动空调的消耗电力对应的输出,在此基础上运算请求输出。由此,在运转模式在EV模式与HEV模式之间切换的情况下,能够抑制产生扭矩差。此外,在EV模式下,发动机没有驱动,因此电动空调3b的消耗电力通过电池3a的放电来补偿。而且,为了使电池3a释放与电动空调3b的消耗电力量相应的电力,对系统所请求的输出进行加法处理。因此,与电动空调3b的消耗电力对应的输出(与来自系统的请求输出相加的输出)相当于HEV模式下的发动机输出(PE)。
上述目标驱动力运算部11相当于本发明所涉及的“目标驱动力运算单元”,空调管理部13相当于本发明所涉及的“空调管理单元”。另外,充放电输出运算部12、空调管理部13、发动机输出运算部14、校正判定部15、驱动力校正部16、请求输出运算部17以及动作点指令部18相当于本发明所涉及的“控制单元”。
附图标记说明
1:发动机控制器;2:马达控制器;3:逆变器;3a:电池;3b:电动空调;10:综合控制器;11:目标驱动力运算部;12:充放电输出运算部;13:空调管理部;14:发动机输出运算部;15:校正判定部;16:驱动力校正部;17:请求输出运算部;18:动作点指令部;100:混合动力车辆。

Claims (5)

1.一种混合动力车辆的控制装置,所述混合动力车辆具备发动机、利用电池的电力进行驱动的马达以及利用所述电池的电力进行动作的空调,所述混合动力车辆的控制装置具备:
目标驱动力运算单元,其运算从驱动源向驱动轮传递的驱动力的目标值来作为目标驱动力;
空调管理单元,其对所述空调的开启、关闭的状态进行管理;以及
控制单元,其通过对根据系统请求向驱动源请求的系统输出加上所述目标驱动力来运算请求输出,针对所述请求输出运算使所述发动机最佳地驱动的所述发动机的动作点,以使所述发动机在所述动作点驱动的方式控制所述发动机,基于所述请求输出来控制所述马达,
其中,在所述空调为开启状态的情况下,所述控制单元从所述目标驱动力减去相当于所述空调的消耗电力的驱动力、且对所述系统输出加上由所述马达产生所述空调的消耗电力所需要的发动机输出,在此基础上运算所述请求输出。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
在所述空调为开启状态、且所述混合动力车辆的车速为规定的车速以下且加速器开度为规定值以下的情况下,所述控制单元不从所述目标驱动力减去相当于所述空调的消耗电力的驱动力、且不对所述系统输出加上所述发动机输出而运算所述请求输出。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,
在处于只以所述马达为驱动源的EV模式且所述空调为开启状态的情况下,所述控制单元从所述目标驱动力减去相当于所述空调的消耗电力的驱动力、且对所述系统输出加上与所述空调的消耗电力对应的输出,在此基础上运算所述请求输出。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的控制装置,其特征在于,
所述控制单元对从所述目标驱动力减去相当于所述空调的消耗电力的驱动力时的驱动力的变化率施加限制。
5.一种混合动力车辆的控制方法,所述混合动力车辆具备发动机、利用电池的电力进行驱动的马达以及利用所述电池的电力进行动作的空调,所述混合动力车辆的控制方法包括以下步骤:
运算从驱动源向驱动轮传递的驱动力的目标值来作为目标驱动力;
对所述空调的开启、关闭的状态进行管理;
通过对根据系统请求向驱动源请求的系统输出加上所述目标驱动力,来运算请求输出;
针对所述请求输出运算使所述发动机最佳地驱动的所述发动机的动作点;
以使所述发动机在所述动作点驱动的方式控制所述发动机;
基于所述请求输出来控制所述马达;以及
在所述空调为开启状态的情况下,从所述目标驱动力减去相当于所述空调的消耗电力的驱动力、且对所述系统输出加上由所述马达产生所述空调的消耗电力所需要的发动机输出,在此基础上运算所述请求输出。
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