CN108698589A - 混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法 - Google Patents

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Abstract

混合动力车辆包括混合动力系统(30)，该混合动力系统(30)具有作为车辆行驶用的动力源的引擎(10)和电动发电机(31)、以及控制装置(80)，在混合动力车辆中，其特征在于，控制装置在滑行行驶时电动发电机进行再生发电的滑行再生时，执行如下控制处理：使上述引擎喷射燃料，将上述电动发电机的吸收扭矩控制为能够得到比预定的基准值高的发电效率的高吸收扭矩。

Description

混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法
技术领域
本公开涉及包括混合动力系统的混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法，该混合动力系统具有作为车辆行驶用的动力源的引擎和电动发电机、以及控制装置。
背景技术
近年来，从燃料经济性提高及环境对策等观点出发，包括混合动力系统的混合动力车辆(以下称为“HEV”)受到关注，该混合动力系统具有根据车辆的运转状态被复合地控制的引擎和电动发电机。在该HEV中，在车辆的加速时或起步时，利用电动发电机进行驱动力的辅助，另一方面，在制动时等，利用电动发电机进行再生发电(例如参照专利文献1)。
此外，在专利文献2中公开了如下技术：在HEV在制动踏板及油门踏板关闭的状态下行驶的滑行行驶时使电动发电机进行再生发电(以下将此称为滑行再生)，并且，不使引擎停止而是使其维持怠速状态。认为根据该技术，与在滑行再生时使引擎停止的情况相比，能够使滑行再生时的电动发电机的再生发电量某种程度地增加。
但是，这样，仅仅在滑行再生时维持引擎的怠速状态的话，不能说滑行再生时的电动发电机的再生发电量足够多。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002－238105号公报
专利文献2：日本特开2008－55993号公报
发明内容
发明要解决的课题
本公开是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于提供一种能够使混合动力车辆的滑行再生时的电动发电机的再生发电量有效地增加的混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法。
用于解决课题的手段
一种用于达成上述的目的的本公开的混合动力车辆，其包括混合动力系统，该混合动力系统具有作为车辆行驶用的动力源的引擎和电动发电机、以及控制装置，其特征在于，上述控制装置在滑行行驶时上述电动发电机进行再生发电的滑行再生时，执行如下控制处理：使上述引擎喷射燃料，将上述电动发电机的吸收扭矩控制为能够得到比预定的基准值高的发电效率的高吸收扭矩。
根据该发明，因为执行如下控制处理，所以能够有效地使滑行再生时的电动发电机的再生发电量增加，所述控制处理中通过在滑行再生时使引擎喷射燃料，从而能够使电动发电机的再生发电量增加，并且，将电动发电机的吸收扭矩控制为高吸收扭矩。
在上述构成中，能够采用如下构成，上述控制装置在上述滑行再生时还执行如下控制处理：通过基于上述混合动力车辆的减速度来控制上述引擎的燃料喷射量，从而将上述混合动力车辆的减速度控制在预先设定的预定范围内。
根据该构成，在滑行再生时，通过控制引擎的燃料喷射量，能够将混合动力车辆的减速度控制在预定范围内。由此，能够使驾驶员的驾驶性提高。
在上述构成中，能够采用如下构成，上述控制装置包括存储部，该存储部存储规定了上述引擎的转速与上述电动发电机的吸收扭矩的关系的图表；上述控制装置在上述滑行再生时执行上述控制处理，上述控制处理包含：一边参照上述图表，一边控制上述引擎的燃料喷射量，使得上述电动发电机的上述吸收扭矩进入上述图表所规定的高吸收扭矩的区域。
一种用于达成上述的目的的本公开的混合动力车辆的控制方法，该混合动力车辆包括混合动力系统，该混合动力系统具有作为车辆行驶用的动力源的引擎和电动发电机、以及控制装置，其特征在于，在滑行行驶时上述电动发电机进行再生发电的滑行再生时执行如下控制处理：使上述引擎喷射燃料，将上述电动发电机的吸收扭矩控制为能够得到比预定的基准值高的发电效率的高吸收扭矩。
根据该发明，因为在滑行再生时执行如下控制处理，所以能够有效地使滑行再生时的电动发电机的再生发电量增加，在所述控制处理中通过使引擎喷射燃料从而能够使电动发电机的再生发电量增加，并且将电动发电机的吸收扭矩控制为高吸收扭矩。
在上述方法中，能够采用如下构成，在上述滑行再生时还执行如下控制处理：通过基于上述混合动力车辆的减速度来控制上述引擎的燃料喷射量，从而将上述混合动力车辆的减速度控制在预先设定的预定范围内。
根据该方法，在滑行再生时，通过控制引擎的燃料喷射量，从而能够将混合动力车辆的减速度控制在预定范围内。由此，能够使驾驶员的驾驶性提高。
在上述方法中，能够采用如下构成，上述控制装置包括存储部，该存储部存储规定了上述引擎的转速与上述电动发电机的吸收扭矩的关系的图表；上述控制处理在上述滑行再生时一边参照上述图表，一边控制上述引擎的燃料喷射量，使得上述电动发电机的上述吸收扭矩进入上述图表所规定的高吸收扭矩的区域。
本公开的其它观点的混合动力车辆包括作为车辆行驶用的动力源的引擎和电动发电机、处理器、以及存储器，
上述存储器存储规定了上述引擎的转速与上述电动发电机的吸收扭矩的关系的图表、以及命令，当上述命令被上述处理器执行时，使上述混合动力车辆执行：
在滑行行驶时使上述电动发电机执行再生发电的滑行再生；以及
在上述滑行再生时使上述引擎喷射燃料的喷射控制，
上述喷射控制包含：在上述滑行再生时一边参照上述图表，一边参照上述图表，一边控制上述引擎的燃料喷射量，使得针对上述电动发电机的转速的吸收扭矩进入上述图表所规定的高吸收扭矩的区域。
发明效果
根据本公开，能够有效地使混合动力车辆的滑行再生时的电动发电机的再生发电量增加。
附图说明
图1是由本公开的实施方式构成的混合动力车辆的构成图。
图2是表示控制装置的滑行再生时的控制处理的一个例子的流程图。
图3是示意性地表示电动发电机的扭矩与转速的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本公开的实施方式。图1是由本公开的实施方式构成的混合动力车辆的构成图。该混合动力车辆(以下称为“HEV”)是不仅包含普通乗用车、还包含公共汽车或卡车等的车辆，包括混合动力系统30，该混合动力系统30具有根据车辆的运转状态而被复合地控制的引擎10及电动发电机31。
另外，引擎10及电动发电机31具有作为车辆行驶用的动力源的功能。另外，引擎10、电动发电机31及控制装置80也具有作为HEV的起步加速时控制系统的功能。
在引擎10中，利用通过燃料在被形成在引擎本体11中的多个(在该例子中是4个)的汽缸12内燃烧而产生的热能，来旋转驱动曲轴13。对于该引擎10，可使用柴油引擎或汽油引擎。曲轴13的旋转动力经由连接在曲轴13的一端部上的离合器14(例如，湿式多片离合器等)而被传递给变速器20。
对于变速器20，可使用AMT或AT，该AMT或AT使用变速用驱动器21自动地向基于HEV的运转状态和预先设定的图表数据而决定的目标变速挡变速。
由变速器20变速后的旋转动力通过传动轴22而被传递给差速器23，并作为驱动力而被分别分配给一对驱动轮24。
混合动力系统30具有：电动发电机31；以及与该电动发电机31依次电连接的逆变器35、高电压电池32、DC/DC转换器33及低电压电池34。
作为高电压电池32，优选例示锂离子电池或镍氢电池。此外，对于低电压电池34，可使用铅电池。
DC/DC转换器33具有控制高电压电池32与低电压电池34之间的充放电的方向及输出电压的功能。此外，低电压电池34向各种车辆电子产品36供给电力。
该混合动力系统30中的各种参数例如电流值、电压值或电池的充电状态(stateof charge；SOC)等由BMS39(电池管理系统)检测。BMS39将检测结果传递至控制装置80。
电动发电机31经由环状的带状构件17在与引擎10之间传递动力，该带状构件17被挂绕在被安装在旋转轴37上的第1皮带轮15与被安装在引擎本体11的输出轴即曲轴13的另一端部上的第2皮带轮16之间。另外，也能够代替第1皮带轮15、第2皮带轮16及带状构件17，而使用齿轮箱等来传递动力。此外，连接在电动发电机31上的引擎本体11的输出轴不限定于曲轴13，例如也可以是引擎本体11与变速器20之间的传递轴。
该电动发电机31还具有进行启动的功能。
上述的混合动力系统30由控制装置80控制。具体而言，混合动力系统30通过被控制装置80控制，从而在HEV的起步时或加速时，利用从被高电压电池32供给了电力的电动发电机31来辅助驱动力的至少一部分，另一方面，在制动时等，利用电动发电机31进行再生发电，将剩余的动能转换成电力并将高电压电池32充电。
此外，控制装置80除了控制混合动力系统30之外，还控制离合器14的切断及连接，并且，通过控制变速用驱动器21从而还控制变速器20的齿轮挡。该控制装置80包括微型计算机，该微型计算机具有：具有作为执行各种控制处理的控制部的功能的CPU；以及具有作为存储CPU的动作所使用的各种数据或程序等的存储部的功能的ROM、RAM等。
此外，本实施方式的控制装置80在HEV在制动踏板90及油门踏板95为关闭的状态(未被踏入的状态)下行驶的滑行行驶时，也使电动发电机31执行再生发电。以下，将在该滑行行驶时电动发电机31执行再生发电称为滑行再生。
而且，控制装置80在滑行再生时执行使引擎10喷射燃料的控制处理，并且，执行如下控制处理：将针对电动发电机31的转速的电动发电机31的吸收扭矩控制为能得到比预定的基准值高的发电效率(高发电效率)的吸收扭矩(以下，将该吸收扭矩称为高吸收扭矩)。如下所述，使用流程图来说明该滑行再生时的控制处理的细节。
图2是表示控制装置80的滑行再生时的控制处理的一个例子的流程图。控制装置80的控制部在HEV为滑行行驶状态的情况下，以预定周期重复执行图2的流程图。在步骤S10中，控制部执行使引擎10喷射燃料的控制处理。具体而言，控制部控制引擎10的燃料喷射阀，使燃料从该燃料喷射阀喷射。
利用该控制处理，连接在引擎10的输出轴上的电动发电机31通过吸收利用引擎10的燃料喷射而产生的能量，从而使再生发电量增加。
在步骤S10之后，控制部执行步骤S20。在步骤S20中，控制部执行将电动发电机31的吸收扭矩控制为高吸收扭矩的控制处理。具体而言，控制部执行将针对电动发电机31(MG)的转速的电动发电机31的吸收扭矩控制为高吸收扭矩的控制处理。在该步骤S20中，如下所述，使用以下的图3详细地说明。
图3是示意性地表示电动发电机31的扭矩与转速的关系的图。图3的纵轴表示电动发电机31的扭矩(N·m)，横轴表示转速(rpm)。另外，图3的纵轴的中的比横轴靠上方侧对应于电动发电机31进行辅助的一侧，比横轴靠下方侧对应于电动发电机31进行再生发电的一侧。因此，纵轴中的比横轴靠上方侧表示在辅助时电动发电机31所产生的扭矩(即，辅助扭矩)，比横轴靠下方侧表示在再生发电时电动发电机31所吸收的扭矩(即，吸收扭矩)。
图3的线A是表示吸收扭矩的上限值的线。电动发电机31在再生发电时吸收该线A与横轴之间的区域的扭矩并进行再生发电。此外，图3的线B是表示辅助扭矩的上限值的线。电动发电机31在辅助时产生该线B与横轴之间的区域的扭矩并辅助引擎10。
在图3中，斜线所示的区域(Hi－Tr)是上述的能够得到高发电效率的扭矩区域(即高吸收扭矩的区域)。因此，在图2的步骤S20中，控制部控制引擎10的燃料喷射量，使得电动发电机31的吸收扭矩进入该高吸收扭矩的区域(Hi－Tr)，从而将电动发电机31的吸收扭矩控制为高吸收扭矩。
具体而言，在控制装置80的存储部(例如ROM等)中预先存储有规定了引擎10的转速与电动发电机31的吸收扭矩的关系的图表(例如图3那样的图表)。而且，在步骤S20中，控制装置80的控制部通过控制引擎10的燃料喷射量来控制引擎10的产生扭矩，使得针对电动发电机31的转速的吸收扭矩进入该图表所规定的高吸收扭矩的区域(Hi－Tr)，由此，将电动发电机31的吸收扭矩控制为高吸收扭矩。其结果，电动发电机31能够高效率地发电。
根据以上说明的本实施方式，因为通过在滑行再生时执行使引擎10喷射燃料的控制处理(步骤S10)，从而能够用电动发电机31来吸收因该控制处理而产生的能量，所以能够使滑行再生时的电动发电机31的再生发电量增加。进一步，根据本实施方式，因为执行将电动发电机31的吸收扭矩控制为高吸收扭矩的控制处理(步骤S20)，所以能够有效地使滑行再生时的电动发电机31的再生发电量增加。
(上述实施方式的变形例)
本变形例的控制装置80的控制部在滑行再生时还执行如下控制处理：通过基于HEV的减速度(m/s2；即减速时的加速度)来控制引擎10的燃料喷射量，从而将HEV的减速度控制在预先设定的预定范围内。
具体而言，本变形例的控制部在图2的步骤S10或步骤S20中，通过进一步基于HEV的车速等来取得HEV的减速度，并调整引擎10的燃料喷射量，使得该取得的减速度进入预先存储在存储部(例如ROM)中的预定范围内，从而将HEV的减速度控制在预先设定的预定范围内。另外，在执行该控制处理时，假定离合器14为接触状态(连接的状态)，且未进行变速器20的变速。
根据本变形例，除了上述的实施方式的效果之外，还能够在滑行再生时将HEV的减速度控制在预定范围内，由此，能够得到能够提高驾驶员的驾驶性这样的效果。
以上说明了本公开的优选的实施方式，但是，本公开不限定于该特定的实施方式，能够在权利要求书所记载的本公开的主旨的范围内进行各种变形、变更。
本申请基于2016年2月8日申请的日本国专利申请(特愿2016-021557)，将其内容作为参照援引于此。
工业实用性
本发明具有能够有效地使混合动力车辆的滑行再生时的电动发电机的再生发电量增加这样的效果，对于混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法等是有用的。
附图标记说明
10 引擎
13 曲轴(输出轴)
30 混合动力系统
31 电动发电机
80 控制装置
90 制动踏板
95 油门踏板

Claims (6)

1.一种混合动力车辆，包括混合动力系统，该混合动力系统具有作为车辆行驶用的动力源的引擎和电动发电机、以及控制装置，其特征在于，
上述控制装置在滑行行驶时上述电动发电机进行再生发电的滑行再生时，执行如下控制处理：使上述引擎喷射燃料从而将上述电动发电机的吸收扭矩控制为能够得到比预定的基准值高的发电效率的高吸收扭矩。
2.如权利要求1所述的混合动力车辆，其中，
上述控制装置在上述滑行再生时还执行如下控制处理：通过基于上述混合动力车辆的减速度来控制上述引擎的燃料喷射量，从而将上述混合动力车辆的减速度控制在预先设定的预定范围内。
3.如权利要求1或2所述的混合动力车辆，其中，
上述控制装置包括存储部，该存储部存储规定了上述引擎的转速与上述电动发电机的吸收扭矩的关系的图表；
上述控制装置在上述滑行再生时，执行上述控制处理，上述控制处理包含：一边参照上述图表，一边控制上述引擎的燃料喷射量，使得上述电动发电机的上述吸收扭矩进入上述图表所规定的高吸收扭矩的区域。
4.一种混合动力车辆的控制方法，该混合动力车辆包括混合动力系统，该混合动力系统具有作为车辆行驶用的动力源的引擎和电动发电机、以及控制装置，其特征在于，
在滑行行驶时上述电动发电机进行再生发电的滑行再生时，执行如下控制处理：使上述引擎喷射燃料，将上述电动发电机的吸收扭矩控制为能够得到比预定的基准值高的发电效率的高吸收扭矩。
5.如权利要求4所述的混合动力车辆的控制方法，其中，
在上述滑行再生时时还进行如下控制处理：通过基于上述混合动力车辆的减速度来控制上述引擎的燃料喷射量，从而将上述混合动力车辆的减速度控制在预先设定的预定范围内。
6.如权利要求4或5所述的混合动力车辆的控制方法，其中，
上述控制装置包括存储部，该存储部存储规定了上述引擎的转速与上述电动发电机的吸收扭矩的关系的图表；
上述控制处理包含：在上述滑行再生时一边参照上述图表，一边控制上述引擎的燃料喷射量，使得上述电动发电机的上述吸收扭矩进入上述图表所规定的高吸收扭矩的区域。
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