CN111691988B - 混合动力车辆和冷却涡轮增压器的方法 - Google Patents

混合动力车辆和冷却涡轮增压器的方法 Download PDF

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Abstract

提供了混合动力车辆和冷却涡轮增压器的方法,其中当在从HV行驶(即,由发动机和马达进行的行驶,其中由发动机产生行驶驱动力)转变到EV行驶(即,由马达进行的行驶,其中发动机不产生行驶驱动力)的时刻满足规定的执行条件时,混合动力车辆的控制器(62)进行发动机(13)的马达驱动(或自维持运行),并且之后使发动机(13)停止。

Description

混合动力车辆和冷却涡轮增压器的方法
相关申请的交叉引用
本非临时申请是基于2019年3月14日向日本专利局提交的日本专利申请第2019-047254号,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及混合动力车辆和冷却混合动力车辆中的涡轮增压器的方法。
背景技术
日本专利公开第2015-58924号公开了一种包括涡轮增压器的混合动力车辆。
发明内容
混合动力车辆包括产生行驶驱动力的发动机和马达,以及向马达供应电力的蓄电装置。混合动力车辆能够利用由发动机产生的行驶驱动力和/或由马达产生的行驶驱动力行驶。混合动力车辆根据情况例如在由发动机和马达进行的行驶(其中发动机产生行驶驱动力)(以下,也称之为“HV行驶”)与由马达进行的行驶(其中发动机不产生行驶驱动力)(以下,也称之为“EV行驶”)之间进行切换的同时进行行驶。因此,能够降低发动机的燃料消耗率(每单位行驶距离的燃料消耗)。
涡轮增压器包括设置在发动机的进气通路中的压缩机和设置在发动机的排气通路中的涡轮机。涡轮机通过接收从发动机主体排出的排气流而旋转,并且压缩机与涡轮机一起旋转。当压缩机旋转时,朝向发动机主体的进气被压缩,并且压缩空气被供应到发动机主体。
在涡轮增压器中,当压缩机和涡轮机旋转时,压缩机和涡轮机之间的联接的部分(例如,将压缩机和涡轮机彼此联接的轴)通过摩擦而被加热。转速越高,轴的温度趋于越高。当轴的温度过高时,轴会发生卡住,并且涡轮增压器可能无法正常运行。特别地,与仅将发动机用作行驶放入动力源的车辆(通常也称为“传统车辆”)相比,在混合动力车辆中更容易发生卡住。如下,本申请的发明人已经分析了在混合动力车辆中比在传统车辆中更有可能发生卡住的原因。
在发动机开启时,涡轮增压器的涡轮机由排气加热,而涡轮增压器的压缩机由进气冷却。当传统车辆停止时,即使驾驶员关闭加速器(例如,当驾驶员将他/她的脚离开加速器踏板时),发动机也不会立即停止而是保持旋转一段时间。因此,涡轮增压器能够由进气冷却。由于发动机在轻负载下旋转,因此发动机的排气的温度较低。因此,在传统车辆中,当涡轮增压器停止时能够对其进行冷却。
而另一方面,在混合动力车辆中,当进行了从HV行驶到EV行驶的转变时,发动机立即停止。由于在EV行驶期间发动机关闭,因此涡轮增压器不会由进气冷却。因此,在混合动力车辆中,冷却涡轮增压器的机会更少,并且涡轮增压器的温度趋于较高。
做出本公开以解决上述问题,并且本公开的目的是提供一种能够抑制涡轮增压器的过热的混合动力车辆和冷却涡轮增压器的方法。
根据本公开的混合动力车辆包括产生行驶驱动力的发动机和马达,向马达供应电力的蓄电装置以及控制发动机和马达的控制器。发动机包括在此处进行燃烧的发动机主体,连接到发动机主体的进气通路和排气通路,以及涡轮增压器。涡轮增压器包括设置在进气通路中的压缩机和设置在排气通路中的涡轮机。压缩机和涡轮机一起旋转。当在从HV行驶(即,由发动机和马达进行的行驶,其中由发动机产生行驶驱动力)转变到EV行驶(即,由马达进行的行驶,其中发动机不产生行驶驱动力)的时刻满足规定条件(以下也称为“执行条件”)时,控制器进行发动机的自维持运行或马达驱动,并且然后使发动机停止。
当在混合动力车辆中满足执行条件时,在发动机停止之前进行自维持运行或马达驱动,使得能够由进气冷却涡轮增压器。因此能够抑制涡轮增压器的过热。涡轮增压器通过自维持运行或马达驱动而冷却的时间段在下文中也称为“进气冷却时间段”。
当在从HV行驶转变到EV行驶的时刻满足执行条件时,控制器可以进行发动机的自维持运行,并且之后使发动机停止。自维持运行是指发动机的一种运行状态,在该运行状态下,为了继续使发动机旋转而消耗了发动机的燃烧能量,但不输出行驶驱动力。在自维持运行中,发动机在规定的转速范围(以下也称为“自维持Ne”)内运行。能够例如将自维持Ne设定成使得发动机能够稳定地运行的低转速(例如,从500rpm至1200rpm)的程度。由于在自维持运行期间不产生高燃烧能量,所以发动机的排气的温度较低。因此,在自维持运行期间,涡轮增压器的热辐射量较大。
当在从HV行驶转变到EV行驶的时刻满足执行条件时,控制器可以进行发动机的马达驱动,并且之后使发动机停止。由于在马达驱动期间在发动机中不进行燃烧,因此发动机的排气的温度较低。在马达驱动期间,涡轮增压器的热辐射量大于自维持运行时的热辐射量。
可以总是满足执行条件,也可以仅当满足规定条件(例如,下面描述的温度要求)时满足执行条件。当在从HV行驶转变到EV行驶的时刻满足执行条件时,控制器可以在EV行驶期间进行发动机的自维持运行和马达驱动中的任何一个,并且当不满足执行条件时,控制器可以在EV行驶期间,既不进行发动机的自维持运行,也不进行发动机的马达驱动。
执行条件可以包括如下条件,即:涡轮增压器的温度等于或高于规定温度(以下也称为“温度要求”)。换句话说,仅当涡轮增压器的温度等于或高于规定温度时才可以满足执行条件。期望的是,当涡轮增压器的温度足够低时,在转变到EV行驶之后涡轮增压器的温度升高不会导致涡轮增压器过热。只要满足温度要求,就可以满足执行条件。替代地,可以不仅仅通过满足温度要求来满足执行条件,而是当除了满足温度要求之外还满足另一要求时,可以满足执行条件。涡轮增压器的温度可以是由温度传感器在涡轮增压器的一个位置(例如,涡轮机或轴)处检测到的温度,或者是由温度传感器在涡轮增压器的多个位置处检测到的温度的平均值。涡轮增压器的温度可以从发动机的运行的记录中估计。
进气冷却时间段可以在从自维持运行或马达驱动开始的时间点起已经过去了规定的时间段时结束,或者当涡轮增压器的温度等于或低于规定温度时结束。当转变温度较高时,控制器可以延长自维持运行或马达驱动的持续时间(即,延长进气冷却时间段)。转变温度是停止HV行驶的时刻的涡轮增压器的温度。随着转变温度越高,控制器可以将在自维持运行或马达驱动期间的发动机转速(即,进气冷却时间段期间的发动机转速)设定得越高。随着转变温度越高,控制器可以延长进气冷却时间段并且将进气冷却时间段期间的发动机的转速设定得更高。期望随着进气冷却时间段更长和/或发动机转速更高,在进气冷却时间段期间涡轮增压器的热辐射量(以下也称为“进气冷却量”)也越大。当涡轮增压器的温度较高时,能够通过增加进气冷却量来适当地抑制涡轮增压器的过热。
混合动力车辆还可包括中间冷却器,该中间冷却器冷却由压缩机压缩的进气,该中间冷却器被布置在发动机的进气通路中的压缩机下游。期望通过这种中间冷却器冷却进气来增加进气冷却量。
混合动力车辆还可以包括泵。涡轮增压器可以包括壳体,该壳体具有冷却剂流路,用于冷却涡轮增压器的冷却剂流过该冷却剂流路。泵可以使冷却剂通过冷却剂流路循环。当在从HV行驶转变到EV行驶的时刻满足执行条件时,控制器可以控制泵使冷却剂循环。
根据该构造,在进气冷却时间段期间,除了通过自维持运行或马达驱动供应的进气以外,还通过冷却剂的循环来冷却涡轮增压器。因此,能够更可靠地抑制涡轮增压器的过热。
泵可以是由发动机驱动的机械泵。通过采用机械泵,能够抑制电力的消耗。
泵可以是电动泵。通过采用电动泵,能够减轻在进气冷却时间段期间施加在发动机上的负载。电动泵能够独立于发动机启动。电动泵可从将电力供应到马达以用于行驶的蓄电装置或从另一蓄电装置接收电力的供应。
在混合动力车辆中,发动机主体可包括冷却水路径,冷却发动机主体的冷却水流过该冷却水路径。冷却水路径可以被连接到涡轮增压器的冷却剂流路。用于冷却涡轮增压器的冷却剂可以是冷却水。使冷却剂循环的泵可以是使冷却水通过冷却剂流路和冷却水路径循环的水泵。通过共同使用水泵冷却发动机和涡轮增压器,能够减少泵的数目。
混合动力车辆还可以包括第一电动发电机。马达可以是第二电动发电机。第一电动发电机和第二电动发电机中的每一个电动发电机可以具有旋转轴,该旋转轴利用插入的行星齿轮机械地联接到发动机的输出轴。当在从HV行驶转变到EV行驶的时刻满足执行条件时,控制器可以协调地控制第一电动发电机和第二电动发电机,以通过第一电动发电机和第二电动发电机进行发动机的马达驱动。根据这样的构造,在插入有行星齿轮的状态下将发动机连接到电动发电机,并且协调地控制电动发电机。因此,在将发动机的转速控制为期望的转速的同时,车辆能够以适当的行驶转矩进行EV行驶。
在下面描述的混合动力车辆中进行根据本公开的冷却涡轮增压器的方法,并且该方法包括下面描述的步骤A至C。
混合动力车辆包括产生行驶驱动力的发动机和马达,向马达供应电力的蓄电装置以及控制发动机和马达的控制器。发动机包括在此处进行燃烧的发动机主体,连接到发动机主体的进气通路和排气通路,以及涡轮增压器。涡轮增压器包括设置在进气通路中的压缩机和设置在排气通路中的涡轮机。压缩机和涡轮机一起旋转。
在步骤A中,控制器确定当在从HV行驶模式(即,在混合动力车辆由发动机和马达驱动,其中由发动机产生行驶驱动力的行驶模式)转变到EV行驶模式(即,在混合动力车辆由马达驱动,其中发动机不产生行驶驱动力的行驶模式)时是否满足规定的执行条件。
在步骤B中,当控制器在步骤A中确定已经满足执行条件时,控制器进行发动机的自维持运行或马达驱动。
在步骤C中,当在发动机的自维持运行或马达驱动期间满足规定的退出条件时,控制器使发动机停止。
根据该方法,由于在发动机停止之前进行的自维持运行或马达驱动,能够由进气冷却涡轮增压器。因此能够抑制涡轮增压器的过热。
当从自维持运行或马达驱动的开始的时间点起已经过去了规定的时间段时,或者当涡轮增压器的温度等于或低于规定温度时,可以满足退出条件。
当结合附图,根据本公开的以下详细描述,本公开的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。
附图说明
图1是示出根据本公开的实施例的混合动力车辆的驱动装置的图。
图2是示出根据本公开的实施例的混合动力车辆的发动机的图。
图3是示出根据本公开的实施例的混合动力车辆的控制系统的图。
图4是示出根据本公开的混合动力车辆中的发动机主体和用于涡轮增压器的冷却装置的图。
图5是示出在根据本公开的实施例的混合动力车辆中在HV行驶期间行星齿轮的旋转元件(太阳齿轮、行星架和齿圈)的转速之间的示例性关系的列线图。
图6是示出在根据本公开的实施例的混合动力车辆中在EV行驶期间行星齿轮的旋转元件(太阳齿轮、行星架和齿圈)的转速之间的示例性关系的列线图。
图7是示出在根据本公开的实施例的混合动力车辆中在驻车时行星齿轮的旋转元件(太阳齿轮、行星架和齿圈)的转速之间的示例性关系的列线图。
图8是示出根据本公开的实施例的混合动力车辆的控制器的组件的每个功能的功能框图。
图9是示出在根据本公开的实施例的混合动力车辆中在进气冷却时间段期间行星齿轮的旋转元件(太阳齿轮、行星架和齿圈)的转速之间的示例性关系的列线图。
图10是用于图示在EV转变时刻由图8中所示的控制器执行的控制的流程图。
图11是用于图示根据本公的开实施例的混合动力车辆的运行的图。
图12是示出图10中所示的处理的改型的流程图。
图13是示出图4中所示的冷却装置的改型的图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述本公开的实施例。附图中相同或对应的元件具有相同的附图标记,并且将不重复其描述。在下文中,电子控制单元也称为“ECU”。混合动力车辆也称为“HV”,而电动车辆也称为“EV”。
图1是示出根据本实施例的混合动力车辆的驱动装置的图。参照图1,混合动力车辆(以下也简称为“车辆”)的驱动装置10包括作为行驶动力源的发动机13和电动发电机(MG)14、15。所述MG14和MG15中的每一个都是电动发电机,其既具有通过被供应驱动电力来输出转矩的马达的功能,又具有通过被供应转矩而产生电力的发电机的功能。所述MG14和MG15中的每一个均采用交流(AC)马达(例如,永磁同步马达或感应马达)。MG14利用插入的第一电路被电连接到电池18。第一电路包括第一逆变器16。MG15利用插入的第二电路被电连接到电池18。第二电路包括第二逆变器17。根据实施例的MG14和MG15分别对应于根据本公开的示例性“第一电动发电机”和示例性“第二电动发电机(马达)”。
电池18包括例如二次电池。例如,能够采用锂离子电池作为二次电池。电池18可以包括由多个电连接的二次电池(例如,锂离子电池)构成的电池组件。构成电池18的二次电池不限于锂离子电池,而是可以应用另一种二次电池(例如,镍金属氢化物电池)。可以采用液体电解质二次电池或全固态二次电池作为电池18。根据实施例的电池18对应于根据本公开的示例性“蓄电装置”。大容量电容器也能够被用作蓄电装置。
驱动装置10包括行星齿轮机构20。发动机13和MG14被联接到行星齿轮机构20。行星齿轮机构20是单小齿轮行星齿轮,并且被布置在与发动机13的输出轴22同轴的轴线Cnt上。
行星齿轮机构20包括太阳齿轮S、与太阳齿轮S同轴布置的齿圈R、与太阳齿轮S和齿圈R啮合的小齿轮P,以及以可旋转和可回转的方式保持小齿轮P的行星架C。发动机13具有联接到行星架C的输出轴22。MG14具有联接到太阳齿轮S的转子轴23。齿圈R联被接到输出齿轮21。
在行星齿轮机构20中,行星架C用作输入元件,齿圈R用作输出元件,而太阳齿轮S用作反作用力元件。从发动机13输出的转矩被输入到行星架C。行星齿轮机构20通过将转矩分成向太阳齿轮S(和向MG14)的转矩和向齿圈R(和向输出齿轮21)的转矩,从而将从发动机13输出的转矩传递到输出轴22。齿圈R将转矩输出到输出齿轮21,并且反作用转矩通过MG14被施加到太阳齿轮S。从行星齿轮机构20(行星齿轮)输出到输出齿轮21的转矩通过将在下面描述的从动齿轮26、副轴25、驱动齿轮27、差速齿轮28以及驱动轴32和33传递给驱动轮24。
驱动装置10还包括副轴25、从动齿轮26、驱动齿轮27、差速齿轮28、驱动齿轮31以及驱动轴32和33。差速齿轮28对应于最终减速齿轮并包括齿圈29。被联接到行星齿轮机构20的齿圈R的输出齿轮21与从动齿轮26啮合。被附接到MG15的转子轴30的驱动齿轮31也与从动齿轮26啮合。副轴25被附接到从动齿轮26并被布置成与轴线Cnt平行。驱动齿轮27被附接到副轴25,并与差速齿轮28的齿圈29啮合。
从动齿轮26的作用是将由MG15输出到转子轴30的转矩与从齿圈R输出到输出齿轮21的转矩相组合。如此组合的驱动转矩通过从差速齿轮28横向延伸的驱动轴32和33被传递给驱动轮24。
驱动装置10还包括机械油泵36和电动油泵38。油泵36与输出轴22同轴地设置。油泵36由发动机13驱动。在发动机13开启时,油泵36将润滑油输送到行星齿轮机构20、MG14、MG15和差速齿轮28。电动油泵38通过由电池18或未图示的其它车载电池(例如,辅助电池)供应的电力驱动,并由之后将描述的HVECU 62(参见图3)进行控制。当发动机13关闭时,电动油泵38将润滑油输送到行星齿轮机构20、MG14、MG15和差速齿轮28。由油泵36和电动油泵38中的每一个输送的润滑油具有冷却功能。
图2是示出发动机13的构造的图。参照图2,发动机13是例如直列四气缸火花点火式内燃发动机。发动机13包括发动机主体13a,该发动机主体13a具有四个气缸40a、40b、40c和40d。在发动机主体13a中,四个气缸40a、40b、40c和40d在一个方向上对准。除非将气缸40a、40b、40c和40d中的每个气缸彼此分开解释,否则将气缸40a、40b、40c和40d中的每个气缸都被表示为“气缸40”。
进气通路41和排气通路42被连接到发动机主体13a的每个气缸40。进气通路41由设置在每个气缸40中的两个进气阀43打开和关闭,排气通路42由设置在每个气缸40中的两个排气阀44打开和关闭。空气和燃料(例如,汽油)的空气燃料混合物通过将燃料添加到通过进气通路41供应到发动机主体13a的空气而产生。通过例如为每个气缸40设置的喷射器46将燃料喷射到气缸40中,并且在气缸40中产生空气燃料混合物。为每个气缸40设置的火花塞45点燃气缸40中的空气燃料混合物。由此在每个气缸40中进行燃烧。在每个气缸40中的空气燃料混合物燃烧时产生的燃烧能量通过每个气缸40中的活塞(未示出)转换成动能,并输出到输出轴22(图1)。燃料供应方案不限于直接喷射,并且可以是进气口喷射或直接喷射和进气口喷射两者。
发动机13包括涡轮增压器47,该涡轮增压器使用排气能量来对吸入的空气进行增压。涡轮增压器47包括压缩机48、涡轮机53和轴53a。压缩机48和涡轮机53利用介于在其间的轴53a联接到彼此,并一起旋转。通过接收从发动机主体13a排出的排气流而旋转的涡轮机53的旋转力通过轴53a传递到压缩机48。随着压缩机48的旋转,朝向发动机主体13a的进气被压缩,并且压缩空气被供应到发动机主体13a。涡轮增压器47通过使用排气能量使涡轮机53和压缩机48旋转来对吸入的空气进行增压(即,增加被吸入到发动机主体13a中的空气的密度)。
压缩机48布置在进气通路41中。在进气通路41中压缩机48的上游位置处设置空气流量计50。空气流量计50输出与流过进气通路41的空气的流量相对应的信号。在进气通路41中压缩机48的下游位置处设置中间冷却器51。中间冷却器51冷却由压缩机48压缩的进气。在进气通路41中中间冷却器51的下游位置处设置节气门(进气节气门设置)49。节气门49能够调节流过进气通路41的进气的流量。流入到进气通路41中的空气以此顺序依次通过空气流量计50、压缩机48、中间冷却器51和节气门49供应到发动机主体13a的每个气缸40。
涡轮机53被布置在排气通路42中。在排气通路42中设置废气旁通阀机构54。废气旁通阀机构54能够将涡轮机53上游的排气旁通到涡轮机53下游的一部分。废气旁通阀机构54包括废气旁通阀55,该废气旁通阀55能够调节引导到涡轮机53的排气的流量。通过废气旁通阀55的位置改变流入到废气涡轮机53中的废气的流量(和升压)。随着废气旁通阀55被关闭(即,接近完全关闭状态),流入到涡轮机53中的排气的流量增加,并且吸入的空气的压力(即,升压)更高。从发动机主体13a排出的排气经过涡轮机53和废气旁通阀55中的任何一个,并在通过启动催化剂转换器56和后处理装置57从其中移除有害物质之后被排出到大气中。后处理装置57例如包括:三元催化剂。
发动机13设置有排气再循环(EGR)装置58,该EGR装置具有流入到进气通路41中的排气。EGR装置58包括EGR通道59、EGR阀60和EGR冷却器61。EGR通道59通过将排气通路42的在启动催化剂转换器56和后处理装置57之间的一部分以及进气通路41的在压缩机48和空气流量计50之间的一部分连接到彼此,从而允许一些排气作为EGR气体从排气通路42去除,并将EGR气体引导到进气通路41。EGR阀60和EGR冷却器61B2设置在EGR通道59中。EGR阀60能够调节流过EGR通道59的EGR气体的流量。EGR冷却器61冷却流过EGR通道59的EGR气体。
图3是示出根据实施例的混合动力车辆的控制系统的图。参照图3并结合图1和图2,车辆的控制系统包括HVECU 62、MGECU 63和发动机ECU64。车速传感器66、加速器位置传感器67、MG1转速传感器68、MG2转速传感器69、发动机转速传感器70、涡轮机转速传感器71、升压传感器72、SOC传感器73、MG1温度传感器74、MG2温度传感器75、INV1温度传感器76、INV2温度传感器77、催化剂温度传感器78和涡轮增压器温度传感器79被连接到HVECU 62。
车速传感器66将与车辆的速度(即,车辆的行驶速度)相对应的信号输出到HVECU62。加速器位置传感器67将与加速器的位置(例如,加速器踏板的按压量)相对应的信号输出到HVECU62。加速器位置是表示驾驶员要求的车辆加速的量(以下也称为“要求加速量”)的参数。随着加速器的按压程度越高,所要求的加速量越大。
MG1转速传感器68将与MG14的转速相对应的信号输出到HVECU62。MG2转速传感器69将与MG15的转速相对应的信号输出到HVECU62。发动机转速传感器70将与发动机13的输出轴22的转速相对应的信号输出到HVECU 62。涡轮机转速传感器71将与涡轮增压器47的涡轮机53的转速相对应的信号输出到HVECU 62。升压传感器72将与发动机13的升压相对应的信号输出到HVECU 62。
SOC传感器73将与充电状态(SOC)相对应的信号输出到HVECU62,该充电状态表示电池18的剩余电量相对于满充电量(即,蓄电装置容量)的比率。MG1温度传感器74将与MG14的温度相对应的信号输出到HVECU62。MG2温度传感器75将与MG15的温度相对应的信号输出到HVECU62。INV1温度传感器76将与第一逆变器16的温度相对应的信号输出到HVECU 62。INV2温度传感器77将与第二逆变器17的温度相对应的信号输出到HVECU 62。催化剂温度传感器78将与后处理装置57的温度相对应的信号输出到HVECU 62。涡轮增压器温度传感器79将与涡轮增压器47的温度(例如,涡轮机53的温度)相对应的信号输出到HVECU 62。
在该实施例中,涡轮增压器温度传感器79被设置在涡轮机53中,并且将与涡轮机53的温度相对应的信号输出到HVECU 62。在不受此限制的情况下,待测量涡轮增压器47的温度的部分能够被适当改变,并且涡轮增压器温度传感器79可以被设置在例如轴53a中。可以在多个位置处测量涡轮增压器47的温度。
图4是示出根据实施例的混合动力车辆中的发动机主体13a和用于涡轮增压器47的冷却装置的图。参照图4并结合图2,车辆还包括水泵90。水泵90是由发动机13驱动的机械泵。水泵90通过向发动机13的输出轴22(图1)输出的动力来运行。当发动机13开启时,水泵90也开启,而当发动机13停止时,水泵90也停止。
发动机主体13a包括冷却水路径13b,冷却发动机主体13a的冷却水流过该冷却水路径13b。形成在发动机主体13a的气缸体(未示出)中的水套用作冷却水路径13b。冷却水路径13b被形成在发动机主体13a中,使得通过冷却水的流动来冷却发动机主体13a。车辆还包括温度传感器13c,该温度传感器13c将与流过冷却水路径13b的冷却水的温度(以下也称为“发动机冷却水温度”)相对应的信号输出到HVECU 62。
涡轮增压器47包括壳体47a,该壳体47a具有冷却剂流路47b,用于冷却涡轮增压器47的冷却剂(在本实施例中为冷却水)流过该冷却剂流路47b。冷却剂流路47b被形成在壳体47a中,使得涡轮增压器47通过冷却剂(在该实施例中为冷却水)的流动而冷却。冷却剂流路47b可以是这样的形式,该形式使得涡轮增压器47的特别容易加热的部分(例如,轴53a的轴承)被集中地冷却。车辆还包括温度传感器47c,该温度传感器47c将与流过冷却剂流路47b的冷却剂的温度(以下也称为“涡轮增压器冷却剂温度”)相对应的信号输出到HVECU 62。
水泵90具有排出端口,该排出端口通过水路径91连接到冷却水路径13b。冷却水路径13b通过水路径92连接到冷却剂流路47b。冷却剂流路47b通过水路径93连接到水泵90的吸入端口。冷却水路径13b和冷却剂流路47b通过设置有热交换器95(例如,散热器)的水路径92连接到彼此,该热交换器95从流过其中的冷却水中移除热量。水泵90通过水路径91、冷却水路径13b、水路径92、热交换器95、冷却剂流路47b和水路径93循环冷却水。虽然在本实施例中,冷却水路径13b位于冷却剂流路47b的上游,但是冷却水路径13b可位于冷却剂流路47b的下游。
HVECU 62包括处理器62a、随机存取存储器(RAM)62b和存储器62c以及未示出的输入端口和输出端口以及计时器。例如,能够采用中央处理单元(CPU)作为处理器62a。RAM62b用作工作存储器,其临时存储待由处理器62a处理的数据。存储器62c能够保存已经放入其中的信息。存储器62c包括例如只读存储器(ROM)和可重写非易失性存储器。当处理器62a执行存储在存储器62c中的程序时,对车辆进行各种类型的控制。其它ECU(例如,MGECU 63和发动机ECU 64)在硬件配置上也与HVECU 62相同。虽然在本实施例中HVECU 62、MGECU 63和发动机ECU 64是分开设置的,但是单个ECU也可以进行其功能。
参照图1至图3,车辆能够以HV行驶模式和EV行驶模式行驶。在HV行驶模式下的行驶下下文中被称为“HV行驶”,并且在EV行驶模式下的行驶在下文中被称为“EV行驶”。HV行驶在由发动机13产生行驶驱动力的情况下由发动机13和MG15进行。EV行驶在发动机13不产生行驶驱动力的情况下由MG15进行。HVECU62根据情况选择合适的行驶模式,并且车辆以选定的行驶模式行驶。HVECU 62例如基于加速器位置和车速来计算要求的驱动力,并且协调地控制发动机13、MG14和MG15,使得将所要求的驱动力输出到驱动轮24。在HV行驶中,将由发动机13的输出转矩与由MG15的输出转矩相组合而获得的转矩用作行驶驱动力。在EV行驶中,由MG15输出的转矩用作行驶驱动力。计算由MG15产生的转矩,使得将所要求的驱动力输出到驱动轮24。
HVECU 62将发动机13的运行点控制到目标运行点。发动机13的运行点是指由发动机转矩和发动机转速限定的发动机13的运行状态。HVECU 62基于行驶模式和要求的驱动力来计算要求的发动机功率,并基于要求的发动机功率来确定目标运行点。HVECU 62例如将发动机功率等于要求的发动机功率的线(等功率线)与发动机转速和发动机转矩的坐标平面上的最佳燃料效率线之间的交点设定为目标运行点。将在发动机转速和发动机转矩的坐标平面上的燃料效率最高的发动机的运行点连接到彼此的线定义为最佳燃料效率线。
HVECU 62能够通过控制MG14的转速来调节发动机13的转速。HVECU 62能够根据馈送到MG14的电流的大小及其频率来任意控制MG14的转速。计算待由MG14产生的转矩,使得发动机13的运行点被设定成目标运行点。
HVECU 62将用于控制发动机13的指令输出到发动机ECU 64(图3)。发动机ECU 64根据来自HVECU 62的指令来控制节气门49、火花塞45、喷射器46、废气旁通阀55和EGR阀60。HVECU 62能够借助于发动机ECU 64来控制发动机。例如,当发动机转矩超过规定值时,HVECU 62要求发动机ECU 64增加升压。发动机ECU 64根据来自HVECU 62的要求通过关闭废气旁通阀55来增加升压。
HVECU 62向MGECU 63(图3)输出用于控制MG14和MG15中的每一个的指令。MGECU63借助于PCU 81来控制MG14和MG15。MGECU 63根据来自HVECU 62的指令产生与MG14和MG15中的每一个的目标转矩相对应的电流信号(例如,表示电流的大小和频率的信号),并将所产生的电流信号输出到PCU81。HVECU62能够借助于MGECU 63来控制马达。
图3中所示的PCU 81包括第一逆变器16、第二逆变器17和转换器83。第一逆变器16和转换器83在电池18和MG14之间进行电力转换。第二逆变器17和转换器83在电池18和MG15之间进行电力转换。PCU 81将存储在电池18中的电力供应到MG14和MG15中的每一个,并且PCU 81将由MG14和MG15中的每一个所产生的电力供应到电池18。PCU81能够分别控制MG14和MG15的状态,并且例如,PCU81能够将MG14设定成再生状态(即,发电状态),同时能够将MG15设定成动力运行状态。
图5是示出在HV行驶期间行星齿轮机构20的太阳齿轮S、行星架C和齿圈R的转速之间的示例性关系的列线图。参照图5,在示例性HV行驶中,在从发动机13输出的转矩(即,输入到行星架C的转矩)向驱动轮24的传递中,MG14将反作用力施加到行星齿轮机构20的太阳齿轮S。因此,太阳齿轮S用作反作用力元件。在HV行驶中,为了将与基于加速要求的目标发动机转矩相对应的转矩施加到驱动轮24,使MG14输出抵抗目标发动机转矩的反作用转矩。MG14可以通过使用该反作用转矩来进行再生发电。
图6是示出在EV行驶期间行星齿轮机构20的太阳齿轮S、行星架C和齿圈R的转速之间的示例性关系的列线图。参照图6,在EV行驶中,MG15在发动机13不产生行驶驱动力的情况下产生行驶驱动力。在EV行驶中,HVECU 62控制火花塞45和喷射器46,以便不允许发动机13燃烧。如图6中所示,由于普通EV行驶是在不使发动机13旋转的情况下进行的,因此行星架C的转速为0。然而,在本实施例中,在进气冷却时间段期间进行将在下面描述的发动机13的马达驱动,并且因此,可以在发动机13旋转的情况下进行EV行驶(见图9)。
图7是示出在车辆驻车时行星齿轮机构20的太阳齿轮S、行星架C和齿圈R的转速之间的示例性关系的列线图。参照图7,HVECU 62控制发动机13以及MG14和MG15以将太阳齿轮S、行星架C和齿圈R中的每一个的转速设定为0,使得车辆的行驶停止,并且使得车辆处于停止状态。
在一般的混合动力车辆中,冷却涡轮增压器的机会较少,并且因此涡轮增压器的温度趋于较高。在根据本实施例的混合动力车辆中,HVECU 62如下所述地配置,以便在从HV行驶转变到EV行驶期间提供冷却涡轮增压器47的机会。
当在车辆的行驶状态从HV行驶转变到EV行驶的时刻(以下也称为“在EV转变时刻”)满足规定的执行条件时,HVECU 62进行发动机13的马达驱动并持续进气冷却时间段,并且之后使发动机13停止。根据实施例的HVECU 62对应于根据本公开的示例性“控制器”。
图8是示出用于每种功能的HVECU 62的组件的功能框图。参照图8,HVECU 62包括行驶模式决定单元621、温度估计单元622、条件确定单元623、条件决定单元624、执行单元625和行驶控制单元626。HVECU 62的每个上述单元例如由处理器62a和由处理器62a执行的程序来实现。在不受此限制的情况下,每个单元可以由专用硬件(电子电路)实现。
行驶模式决定单元621确定车辆的行驶模式。行驶模式决定单元621根据情况确定适当的行驶模式。例如,行驶模式决定单元621在低速且低负载行驶条件下选择EV行驶模式,并且在高速且高负载行驶条件下选择HV行驶模式。随着要求的驱动力越大,确定的行驶负载就越大。行驶模式决定单元621将所确定的行驶模式(例如,从EV行驶模式和HV行驶模式中选择的行驶模式)通知给条件确定单元623和行驶控制单元626中的每一个。每次改变行驶模式时,行驶模式决定单元621将改变后的行驶模式通知给条件确定单元623和行驶控制单元626中的每一个。
行驶控制单元626根据由行驶模式决定单元621确定的行驶模式来控制行驶。行驶控制单元626协调地控制发动机13、MG14和MG15,使得所要求的驱动力被输出到图1中所示的驱动轮24。
温度估计单元622估计涡轮增压器47的温度。在本实施例中,温度估计单元622确定涡轮增压器47的温度是高还是低,并将确定的结果输出到条件确定单元623。温度估计单元622获得来自涡轮增压器温度传感器79的检测值(即,由涡轮增压器温度传感器79检测到的涡轮增压器47的温度),并将该检测值输出到条件决定单元624。
当来自涡轮增压器温度传感器79的检测值等于或高于规定温度时,温度估计单元622将表示涡轮增压器47的温度较高的信号(以下,也称为“高温信号”)输出到条件确定单元623,而当来自涡轮增压器温度传感器79的检测值低于规定温度时,温度估计单元622将表示涡轮增压器47的温度较低的信号(以下,也称为“低温信号”)输出到条件确定单元623。
温度估计单元622周期性地(例如,实时地)输出确定的结果(即,低温信号和高温信号中的任何一个)和来自涡轮增压器温度传感器79检测值。在不受此限制的情况下,温度估计单元622可以响应于来自条件确定单元623和条件决定单元624的要求来提供输出。
确定涡轮增压器47的温度是高还是低的方法不限于以上所述的方法。温度估计单元622可以基于由温度传感器47c检测到的涡轮增压器冷却剂温度是否等于或高于规定温度来确定涡轮增压器47的温度是高还是低。用于以上确定的涡轮增压器47的温度可以是根据发动机13的运行的记录(例如,紧邻在HV行驶之前的发动机13的运行状态)估计的涡轮增压器47的温度。除了发动机13的运行的记录之外,温度估计单元622还可以考虑涡轮机53的转速来估计涡轮增压器47的温度。涡轮增压器温度传感器79可以在多个位置处检测涡轮增压器47的温度,并且可以使用在该多个位置处的温度平均值来进行上述确定。从温度估计单元622输出到条件决定单元624的涡轮增压器47的温度也不限于来自涡轮增压器温度传感器79的检测值,而是可以应用上述涡轮增压器冷却剂温度、估计温度和平均值中的任何一个值。
用于确定涡轮增压器47的温度是高还是低的阈值(即,规定温度)可以是固定的或可变的。例如,当由温度传感器13c检测到的发动机冷却水温度较高时,阈值可以较小。当发动机冷却水温度较高时,排气温度趋于较高。当排气温度较高时,涡轮机53不太可能辐射热量。
条件确定单元623确定是否满足规定的执行条件。在本实施例中,执行条件仅包括温度要求。具体而言,当在EV转变的时刻满足了涡轮增压器47的温度要求时满足执行条件。温度要求是涡轮增压器47的温度等于或高于规定温度。当条件确定单元623从行驶模式决定单元621接收到行驶模式已经从HV行驶模式转变到EV行驶模式的通知时,该条件确定单元623确定是否满足执行条件,并将确定的结果输出到执行单元625。条件确定单元623基于从温度估计单元622接收的信号来确定是否满足温度要求。当来自温度估计单元622的信号是高温信号时,条件确定单元623确定满足了温度要求(并且满足了执行条件),而当来自温度估计单元622的信号是低温信号时,条件确定单元623确定不满足温度要求(并且不满足执行条件)。
代替温度要求或除了温度要求之外,执行条件可以包括其它要求。执行条件可以包括如下条件,即:电池18的SOC等于或大于规定的值。执行条件可以包括如下条件,即:紧邻在HV行驶之前的行驶距离等于或长于规定的值。可以采用行驶的时间段来代替行驶距离。执行条件可以总是满足。执行条件可以是能够修改的。可以允许用户修改执行条件。
条件决定单元624确定马达驱动条件。马达驱动条件是指由下面描述的由执行单元625执行的与发动机13的马达驱动相关的条件,并且例如包括马达驱动退出条件和马达驱动中的发动机转速。在本实施例中,执行单元625在由条件决定单元624确定的条件下(例如,马达驱动中的发动机转速)进行马达驱动。从开始马达驱动的时间点起经过了规定的时间段(以下,也称为“冷却时间段”)时,满足马达驱动退出条件。当满足马达驱动退出条件时,马达驱动(和进气冷却时间段)结束。条件决定单元624确定马达驱动中的冷却时间段和发动机转速。当从温度估计单元622获得的涡轮增压器47的温度较高时,条件决定单元624延长冷却时间段。当从温度估计单元622获得的涡轮增压器47的温度较高时,条件决定单元624将马达驱动中的发动机转速(即,进气冷却时间段期间的发动机转速)设定为较高。条件决定单元624将确定的马达驱动条件输出到执行单元625。
马达驱动退出条件不限于上述条件,并且能够任意设定。例如,当涡轮增压器47的温度等于或低于规定温度(以下,也称为“退出温度”)时,可以满足马达驱动退出条件。不管涡轮增压器47的温度如何,都可以确定马达驱动中的冷却时间段和发动机转速中的至少一个,并且所述马达驱动中的冷却时间段和发动机转速中的至少一个可以是固定的。
当在EV转变的时刻满足执行条件时,执行单元625进行发动机13的马达驱动并持续进气冷却时间段,并且之后使发动机13停止。更具体地说,当执行单元625从条件决定单元623接收到执行条件已满足的通知时,执行单元625协调地控制发动机13、MG14和MG15(图1),使得在由条件决定单元624确定的条件下进行发动机13的马达驱动。例如,执行单元625切断向发动机13的燃料,借助于MG15进行EV行驶,并借助于MG14来调整发动机转速(参照稍后将描述的图9)。当满足由条件决定单元624确定的马达驱动退出条件时,执行单元625退出马达驱动并使发动机13停止。执行单元625进行马达驱动的时间段对应于进气冷却时间段。由于动机13的马达驱动持续进行了进气冷却时间段,因此冷却水通过水泵90(图4)循环。当执行单元625从条件确定单元623接收到不满足执行条件的通知时,执行单元625在不进行马达驱动的情况下使发动机13立即停止。
图9是示出在进气冷却时间段期间行星齿轮机构20的太阳齿轮S、行星架C和齿圈R的转速之间的示例性关系的列线图。参照图9,当车辆的行驶模式从HV行驶模式转变到EV行驶模式时,HVECU 62控制火花塞45和喷射器46以切断燃料并停止点火,使得不进行发动机13中的燃烧。因此,在进气冷却时间段期间,发动机13处于非燃烧状态,并且发动机13不产生行驶驱动力。HVECU62控制MG14和MG15,以在非燃烧状态下进行发动机13的马达驱动。HVECU 62能够通过控制MG14的转矩来调节发动机13的转速,同时HVECU 62控制MG15以产生行驶转矩来进行EV行驶。在图9中所示的示例中,MG14的转速(和太阳齿轮S的转速)大致等于齿圈R的转速,然而,在进气冷却时间段期间的MG14的转速可以高于或低于齿圈R的转速。
图10是用于说明在EV转变的时刻由HVECU 62进行的控制的流程图。当从行驶模式决定单元621向条件确定单元623和行驶控制单元626中的每一个输出车辆的行驶模式已经从HV行驶模式转变到EV行驶模式的通知时,开始流程图中所示的处理。由行驶控制单元626进行行驶控制可以与图10中的处理(未示出)并行进行。
参照图10,并结合图8,在步骤(以下也简称为“S”)11中,温度估计单元622将表示涡轮增压器47的温度的信号(例如,前述的低温信号和高温信号中的任何一个)输出到条件确定单元623。温度估计单元622将来自涡轮增压器温度传感器79(图3)的检测值输出到条件决定单元624。
在S12中,条件确定单元623基于在S11中获得的信号来确定是否已经满足执行条件。
当在S11中获得的信号是低温信号时,条件确定单元623确定不满足执行条件(S12中为否),并且处理前进到S16。当执行单元625在S16中停止发动机13时,图10中的一系列处理结束。
当在S11中获得的信号是高温信号时,条件确定单元623确定已经满足执行条件(S12中为是),并且处理前进到S13。执行单元625在S13中从条件决定单元624获得马达驱动条件(例如,前述的马达驱动中的发动机转速和冷却时间段),并且在该马达驱动条件下,在S14中进行发动机13的马达驱动。当在S14的处理中开始马达驱动时,进气冷却时间段开始。
执行单元625在S15中确定进气冷却时间段是否已经结束。例如,执行单元625确定从马达驱动开始以来是否经过了在S13中获得的冷却时间段。在从马达驱动开始直到经过冷却时间段的时间段(即,在S15中确定为否)期间,继续发动机13的马达驱动(S14)。
当从马达驱动开始以来已经经过了冷却时间段时,进气冷却时间段被确定为已结束(S15中为是),并且处理前进到S16。执行单元625在S16中退出马达驱动并且使发动机13停止。因此,图10中的一系列处理结束。
图11是用于说明EV转变的时刻由车辆进行运行的图。在图11中,在时刻t1进行EV转变,并且将从t1到t2的时间段定义为进气冷却时间段。实线L3至L5表示在发动机13的马达驱动持续进行了进气冷却时间段的示例中的状态的转变。虚线L13至L15表示在EV转变的时刻未进行发动机13的马达驱动的示例中的状态的转变。图11中的“WP”代表水泵90(图4)。
参照图11,并结合图1和图4,如线L1和L2所示,在时刻t1,退出HV行驶并开始EV行驶。如实线L3所示,当发动机13的马达驱动持续进行了进气冷却时间段时,对于从t1到t2的时间段,发动机13继续旋转而不停止。由于发动机13正在旋转,因此涡轮增压器47能够由进气冷却。对于从t1到t2的时间段,如实线L5所示,水泵90由发动机13驱动,并且冷却水由水泵90循环。涡轮增压器47被通过冷却剂流路47b的冷却水的流动冷却。
当发动机13的马达驱动如上所述持续进行了进气冷却时间段时,对于从t1到t2的时间段,涡轮增压器47通过进气和冷却水冷却。因此,如实线L4所示,涡轮增压器47的温度降低。当在EV转变的时刻未进行发动机13的马达驱动时,发动机13和水泵90在时刻t1停止(参见虚线L13和L15)。由于涡轮增压器47在时刻t1不再被冷却,因此涡轮增压器47的温度升高(参见虚线L14)。
在根据实施例的混合动力车辆中,MG14和MG15的旋转轴(例如,转子轴23和30)利用介于其间的行星齿轮机构20(即,行星齿轮)机械地联接到发动机13的输出轴22(见图1)。当在EV转变的时刻满足执行条件时,HVECU 62协调地控制MG14和MG15以进行发动机13的马达驱动,并且之后使发动机13停止。通过在发动机13停止之前(更具体地,在紧邻停止之前)进行马达驱动,能够冷却涡轮增压器47。因此能够抑制涡轮增压器的过热。当在EV转变的时刻不满足执行条件时,在EV转变的时刻涡轮增压器47的温度足够低。因此,在EV转变之后涡轮增压器47的温度升高不会导致涡轮增压器47过热。
根据实施例的混合动力车辆的HVECU 62进行包括有下面描述的步骤A至C的冷却涡轮增压器的方法。
在步骤A中,HVECU 62确定在混合动力车辆的行驶模式从HV行驶模式转变到EV行驶模式的时刻是否满足规定的执行条件(图10中的S12)。
在步骤B中,当HVECU 62在步骤A中确定已经满足执行条件时(图10中的S12中为是),HVECU 62进行发动机13的马达驱动(图10中的S14)。
在步骤C中,当在发动机13的马达驱动期间满足规定的退出条件时(图10中的S15中为是),HVECU 62使发动机13停止(图10中的S16)。
利用该方法,通过在发动机13停止之前(更具体地,在紧邻停止之前)进行马达驱动,能够通过进气冷却涡轮增压器47。因此,能够抑制涡轮增压器47的过热。
在该实施例中,代替发动机13的马达驱动,发动机13可以进行自维持运行。在图8中所示的HVECU 62的构造中,条件决定单元624可以确定用于自维持运行的条件。当执行单元625从条件确定单元623接收到满足执行条件的通知时,执行单元625可以在由条件决定单元624确定的条件下控制发动机13进行自维持运行。自维持运行的条件是由执行单元625执行的与发动机13的自维持运行有关的条件,并且包括例如用于退出自维持运行的条件以及在自维持运行期间的发动机转速。可以类似于前述的马达驱动条件来确定用于自维持运行的条件。在自维持运行期间的发动机转速可以等于在怠速期间的发动机转速。
图12是示出图10中所示的处理的改型的流程图。参照图12,在该示例中,采用S13A和S14A代替图10中的S13和S14。在S13A中,条件决定单元624确定用于自维持运行的条件,并且在S14A中,执行单元625协调地控制发动机13、MG14和MG15(图1),使得发动机13在由条件决定单元624确定的条件下进行自维持运行。例如,执行单元625将发动机13设定成自维持运行状态(即,处于燃烧状态中),借助于MG15进行EV行驶,并借助于MG14来调节发动机转速。在自维持运行期间,发动机13的燃烧能量被消耗以使发动机13继续旋转。虽然在自维持运行期间发动机13不会产生行驶驱动力,但发动机13会产生用于驱动连接到输出轴22的辅助机械(例如,油泵36和水泵90)的动力。
在该改型中,通过发动机13进行的自维持运行持续了进气冷却时间段。通过在发动机13停止之前进行自维持运行,涡轮增压器47能够通过进气和冷却水来冷却。因此,能够抑制涡轮增压器47的过热。
用于冷却发动机主体13a和涡轮增压器47的装置的构造不限于图4中所示的构造。图13是示出图4中所示的冷却装置的改型的图。
参照图13,在该示例中,冷却水路径13b和冷却剂流路47b未被连接到彼此。该车辆包括水泵90A和电动泵90B,该水泵90A使冷却水通过冷却水路径13b循环,该电动泵90B使冷却剂通过冷却剂流路47b循环。
水泵90A是由发动机13(图1)驱动的机械泵。水泵90A具有排出端口,该排出端口通过水路径91A连接到冷却水路径13b。冷却水路径13b通过水路径92A连接到水泵90A的吸入端口。水路径91A设置有热交换器95A(例如,散热器),该热交换器95A从流过水路径91A的冷却水中移除热量。水泵90A使冷却水通过水路径91A、热交换器95A、冷却水路径13b和水路径92A循环。温度传感器13c将与发动机冷却水温度(即,流过冷却水路径13b的冷却水的温度)相对应的信号输出到HVECU 62。
电动泵90B由从电池18或未示出的另一车载电池(例如,辅助电池)供应的电力驱动,并由HVECU 62控制。电动泵90B具有排出端口,该排出端口通过流路91B连接到冷却剂流路47b。冷却剂流路47b通过流路92B连接到电动泵90B的吸入端口。流路91B设置有热交换器95B(例如,散热器),该热交换器95B从流过流路91B的冷却剂中移除热量。电动泵90B使冷却剂通过流路91B、热交换器95B、冷却剂流路47b和流路92B循环。温度传感器47c将与涡轮增压器冷却水温度(即,流过冷却剂流路47b的冷却剂的温度)相对应的信号输出到HVECU 62。可以采用水作为冷却剂,或者也可以采用水以外的冷却剂(例如油)。
当在EV转变的时刻满足执行条件时,HVECU 62可以控制电动泵90B使冷却剂循环。在进气冷却时间段期间,除了通过自维持运行或马达驱动供应的进气冷却以外,涡轮增压器47还通过冷却剂的循环来冷却,使得能够更可靠地抑制涡轮增压器47的过热。
使电动泵90B的启动持续进气冷却时间段不是必需的。HVECU 62可以控制电动泵90B而不管车辆的行驶模式如何。例如,当来自涡轮增压器温度传感器79(图3)的检测值等于或大于规定的值时,HVECU 62可以启动电动泵90B,而当来自温度传感器47c的检测值小于规定的值时,HVECU 62可以关闭电动泵90B。
虽然在本实施例中协调地控制MG14和MG15以进行发动机13的马达驱动,但是可以设置用于发动机13的马达驱动(例如,启动马达)的马达来代替MG14。
发动机13的构造不限于图2中所示的配置,并且能够适当地修改。例如,节气门49可以被设置在进气通路41中的空气流量计50与压缩机48之间。气缸的布局也不限于直列布局,并且可以是V形布局或水平布局。气缸和气门的数目也能够任意修改。
在该实施例中,采用汽油发动机作为发动机13。在不受此限制的情况下,能够采用任何内燃发动机作为发动机13,并且也能够采用柴油发动机。
虽然已经描述了本公开的实施例,但是应当理解的是,本文公开的实施例在各个方面都是说明性的而非限制性的。本公开的范围由权利要求书的术语限定,并且意图包括与权利要求书的术语等效的范围和含义内的任何改型。

Claims (9)

1.一种混合动力车辆,包括:
发动机和马达,所述发动机和所述马达产生行驶驱动力;
蓄电装置,所述蓄电装置向所述马达供应电力;和
控制器,所述控制器控制所述发动机和所述马达,
所述发动机包括
发动机主体,在所述发动机主体处进行燃烧,
进气通路和排气通路,所述进气通路和所述排气通路被连接到所述发动机主体,和
涡轮增压器,
所述涡轮增压器包括
压缩机,所述压缩机被设置在所述进气通路中,以及
涡轮机,所述涡轮机被设置在所述排气通路中,所述压缩机和所述涡轮机被一起旋转,其中
当在从HV行驶转变到EV行驶的时刻满足规定条件时,所述控制器控制所述发动机和所述马达以进行所述发动机的自维持运行并且之后使所述发动机停止,在所述发动机产生行驶驱动力的情况下由所述发动机和所述马达进行所述HV行驶,在所述发动机不产生行驶驱动力的情况下由所述马达进行所述EV行驶,并且
转变温度越高,所述控制器通过将所述自维持运行期间的所述发动机的转速设定得越高来使得所述涡轮增压器的热辐射量越大,所述转变温度是当所述HV行驶退出时所述涡轮增压器的温度。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆,其中
所述规定条件包括所述涡轮增压器的温度等于或高于规定温度的条件。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆,其中
所述转变温度越高,所述控制器通过延长所述自维持运行的持续时间来使得所述涡轮增压器的热辐射量越大。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆,其中
所述转变温度越高,所述控制器通过延长所述自维持运行的持续时间来使得所述涡轮增压器的热辐射量越大。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的混合动力车辆,还包括泵,其中
所述涡轮增压器包括壳体,所述壳体具有冷却剂流路,用于冷却所述涡轮增压器的冷却剂流经所述冷却剂流路,
所述泵使所述冷却剂通过所述冷却剂流路循环,并且
当在从所述HV行驶转变到所述EV行驶的所述时刻满足所述规定条件时,所述控制器控制所述泵以使所述冷却剂循环。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆,其中
所述泵是由所述发动机驱动的机械泵。
7.根据权利要求5所述的混合动力车辆,其中
所述泵是电动泵。
8.根据权利要求1至4中的任一项所述的混合动力车辆,还包括第一电动发电机,其中
所述马达是第二电动发电机,并且
所述第一电动发电机和所述第二电动发电机中的每一个电动发电机均具有旋转轴,所述旋转轴利用介于其间的行星齿轮机械地联接到所述发动机的输出轴。
9.一种在混合动力车辆中进行的冷却涡轮增压器的方法,所述混合动力车辆包括产生行驶驱动力的发动机和马达、向所述马达供应电力的蓄电装置,以及控制所述发动机和所述马达的控制器,所述发动机包括在此处进行燃烧的发动机主体、被连接到所述发动机主体的进气通路和排气通路,以及涡轮增压器,所述涡轮增压器包括被设置在所述进气通路中的压缩机和被设置在所述排气通路中的涡轮机,所述压缩机和所述涡轮机被一起旋转,
所述方法包括:通过所述控制器,
确定在从HV行驶模式转变到EV行驶模式的时刻是否满足规定的执行条件,在所述HV行驶模式中,在所述发动机产生行驶驱动力的情况下由所述发动机和所述马达来驱动所述混合动力车辆,在所述EV行驶模式中,在所述发动机不产生行驶驱动力的情况下由所述马达来驱动所述混合动力车辆;
当满足所述执行条件时,进行所述发动机的自维持运行;
转变温度越高,将所述自维持运行期间的所述发动机的转速设定得越高来使得所述涡轮增压器的热辐射量越大,所述转变温度是当所述HV行驶退出时所述涡轮增压器的温度;并且
当在所述发动机的自维持运行期间满足规定的退出条件时,使所述发动机停止。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7192591B2 (ja) * 2019-03-14 2022-12-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両、及び過給機の冷却方法
CN113217199B (zh) * 2021-04-16 2023-07-28 联合汽车电子有限公司 一种发动机允许停机判断方法及车辆

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9410861D0 (en) * 1993-06-03 1994-07-20 Snecma De-icing system for forward parts of a turboshaft engine
JP2003307117A (ja) * 2002-04-16 2003-10-31 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関の排気浄化装置
CN1675456A (zh) * 2002-08-08 2005-09-28 美国环境保护署 控制温度的内燃机
JP2009221996A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの過給装置
JP2010270715A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 Isuzu Motors Ltd シーケンシャル式の2段式過給機付き内燃機関およびその制御方法
EP2644873A2 (en) * 2012-03-28 2013-10-02 JATCO Ltd Output control apparatus of engine
EP3369906A1 (en) * 2017-03-02 2018-09-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Coolant circulation system for vehicle-mounted internal combustion engine

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58176432A (ja) * 1982-04-12 1983-10-15 Toyota Motor Corp 過給機付内燃機関のアイドル回転速度制御方法
JP3879419B2 (ja) * 2001-03-19 2007-02-14 トヨタ自動車株式会社 駆動力源の制御装置
JP2006275011A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車両の制御装置
JP4240091B2 (ja) * 2006-09-06 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびハイブリッド自動車
JP2008231942A (ja) 2007-03-16 2008-10-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の冷却装置
US8447501B2 (en) * 2009-02-24 2013-05-21 Renault S.A.S. Method for managing the automatic stoppage of an automobile
JP5143170B2 (ja) 2010-03-17 2013-02-13 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御方法
JP5533375B2 (ja) * 2010-07-12 2014-06-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN106926839B (zh) * 2011-01-13 2019-08-06 卡明斯公司 用于控制混合动力传动系中的功率输出分布的系统、方法和装置
WO2013099027A1 (ja) * 2011-12-28 2013-07-04 トヨタ自動車株式会社 車両の制御システム
JP5810958B2 (ja) * 2012-02-17 2015-11-11 富士通株式会社 半導体装置の製造方法及び電子装置の製造方法
JP5900611B2 (ja) 2012-05-15 2016-04-06 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP6390084B2 (ja) 2013-09-20 2018-09-19 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッドシステム、ハイブリッド車両、及びハイブリッドシステムの制御方法
JP2015124728A (ja) 2013-12-27 2015-07-06 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ
JP6225970B2 (ja) * 2015-09-30 2017-11-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6414117B2 (ja) * 2016-03-28 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
CN107084056A (zh) 2017-04-19 2017-08-22 潍柴西港新能源动力有限公司 混合动力车辆的发动机停机控制方法
KR102394827B1 (ko) * 2017-12-18 2022-05-06 현대자동차주식회사 엔진부하기반 터보차저 키 오프 냉각제어방법 및 엔진 시스템
KR20190072930A (ko) * 2017-12-18 2019-06-26 현대자동차주식회사 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법
JP7192591B2 (ja) * 2019-03-14 2022-12-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両、及び過給機の冷却方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9410861D0 (en) * 1993-06-03 1994-07-20 Snecma De-icing system for forward parts of a turboshaft engine
JP2003307117A (ja) * 2002-04-16 2003-10-31 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関の排気浄化装置
CN1675456A (zh) * 2002-08-08 2005-09-28 美国环境保护署 控制温度的内燃机
JP2009221996A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの過給装置
JP2010270715A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 Isuzu Motors Ltd シーケンシャル式の2段式過給機付き内燃機関およびその制御方法
EP2644873A2 (en) * 2012-03-28 2013-10-02 JATCO Ltd Output control apparatus of engine
EP3369906A1 (en) * 2017-03-02 2018-09-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Coolant circulation system for vehicle-mounted internal combustion engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
涡轮增压发动机的使用与维护;华旗;《当代汽车》(第05期);全文 *

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