CN113002526A - 车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
车辆的控制装置的课题是,伴随从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式的转移而会发生驾驶员意料不到的发动机转速的急剧的变动。控制装置(100)具备:预测转速取得部(122),基于正通过混合动力行驶模式进行行驶的车辆(1)的行驶状态而向低速侧发动机行驶模式的转移条件成立的情况下,取得在该转移条件成立时转移到低速侧发动机行驶模式的情况下的发动机(ENG)的预测转速;转移禁止设定部(123),上述的转移条件成立时的发动机转速、和由预测转速取得部(122)取得的预测转速之差为阈值以上的情况下,禁止向低速侧发动机行驶模式的转移。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆的控制装置。
背景技术
关于近年来的混合动力电力机动车(HEV:Hybrid Electrical Vehicle),存在具有将混合动力行驶模式和发动机行驶模式包括在内的多种行驶模式的机动车,混合动力行驶模式是指,在将离合器断开了的状态下通过发动机动力使发电机发电,通过电动机至少基于从发电机供给的电力而输出的动力来对驱动轮进行驱动的模式,发动机行驶模式是指,在将离合器连接了的状态下,至少通过发动机输出的动力来对驱动轮进行驱动的模式(例如,专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1:国际公开第2019/003443号
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述专利文献1中,伴随从串联行驶模式向发动机行驶模式的转移,有可能发生驾驶员意料不到的发动机的转速的急剧的变动。这样的发动机的转速的急剧的变动可能导致从振动、噪声的观点、即所谓的NV(Noise Vibration:噪声振动)观点出发时的车辆的商品性降低。
本发明提供一种车辆的控制装置,其能够防止伴随从第一行驶模式向第二行驶模式的转移而会发生驾驶员意料不到的发动机的转速的急剧的变动,所述第一行驶模式是指在根据发电机通过内燃机的动力发出的电力的供给而电动机输出的动力的作用下进行行驶的模式,所述第二行驶模式是指车辆通过内燃机的动力而行驶的模式。
用于解决课题的方案
本发明是一种车辆的控制装置,所述车辆能够通过包括第一行驶模式和第二行驶模式在内的多个行驶模式来进行行驶,
所述第一行驶模式是指将电动机根据如下电力的供给而输出的动力向驱动轮传递来行驶的模式,所述电力是发电机通过内燃机的动力进行发电得到的电力,
所述第二行驶模式是指将所述内燃机的动力向所述驱动轮传递来行驶的模式,其中,所述车辆的控制装置具备:
行驶模式控制部,其基于所述车辆的行驶状态而将所述多个行驶模式中任一行驶模式设定为使所述车辆行驶的行驶模式;以及
预测转速取得部,在基于正通过所述第一行驶模式进行行驶的所述车辆的行驶状态而向所述第二行驶模式的转移条件成立的情况下,所述预测转速取得部取得在该转移条件成立时转移到所述第二行驶模式的情况下的所述内燃机的预测转速,
所述行驶模式控制部具有转移禁止设定部,在所述转移条件成立时的所述内燃机的转速、和由所述预测转速取得部取得的所述预测转速之差为阈值以上的情况下,所述转移禁止设定部禁止向所述第二行驶模式的转移。
发明效果
根据本发明,在向第二行驶模式的转移条件成立时的内燃机的转速、和在该转移条件成立时转移到第二行驶模式时的内燃机的预测转速之差为阈值以上的情况下,禁止向第二行驶模式的转移,因此能够防止会由于进行该转移而发生驾驶员意料不到的发动机的转速的急剧的变动。
附图说明
图1是示出具备本发明的一实施方式的车辆的控制装置的车辆的概略结构图。
图2是示出各行驶模式的内容的图。
图3是示出混合动力行驶模式下的发动机转速的控制例的图。
图4是示出控制装置的功能性结构的框图。
图5是示出从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式转移的具体的转移例的图。
附图标记说明:
1 车辆
100 控制装置
120 行驶模式控制部
122 预测转速取得部
123 转移禁止设定部
131 发动机控制部(内燃机控制部)
DW 驱动轮
ENG 发动机(内燃机)
GEN 发电机(generator)
MOT 电动机(motor)。
具体实施方式
以下,参照附图来对本发明的车辆的控制装置的一个实施方式进行详细说明。
首先,参照图1来对具备本实施方式的车辆的控制装置的车辆进行说明。如图1所示,本实施方式的车辆1具备:驱动装置10,其输出车辆1的驱动力;以及控制装置100,其掌管包括驱动装置10在内的整个车辆1的控制。
【驱动装置】
如图1所示,驱动装置10具备发动机ENG、发电机GEN、电动机MOT、变速器T、以及收容该发电机GEN、电动机MOT及变速器T的壳体11。电动机MOT及发电机GEN与车辆1所具备的电池BAT连接,能够接受来自电池BAT的电力供给、向电池BAT进行能量再生。
【变速器】
壳体11沿轴向从发动机ENG侧起,设置有收容变速器T的变速器收容室11a、以及收容电动机MOT及发电机GEN的电动机收容室11b。
变速器收容室11a中收容有:彼此平行配置的输入轴21、发电机轴23、电动机轴25、中间轴27;以及差动机构D。
输入轴21与发动机ENG的曲轴12在同轴上排列配置。曲轴12的驱动力经由未图示的减震器而传递至输入轴21。在输入轴21上设置有构成发电机用齿轮系Gg的发电机驱动齿轮32。
在输入轴21上,相对于发电机驱动齿轮32,在发动机侧经由第一离合器CL1设置有构成低速侧发动机用齿轮系GLo的低速侧驱动齿轮34,在与发动机侧相反的一侧(以下称为电动机侧)设置有构成高速侧发动机用齿轮系GHi的高速侧驱动齿轮36。第一离合器CL1是用于将输入轴21与低速侧驱动齿轮34以能够接合脱离的方式连结的液压离合器,且是所谓的多盘式的摩擦式离合器。
在发电机轴23上,设有与发电机驱动齿轮32啮合的发电机从动齿轮40。由输入轴21上的发电机驱动齿轮32和发电机轴23上的发电机从动齿轮40构成了用于将输入轴21的旋转向发电机轴23传递的发电机用齿轮系Gg。在发电机轴23的电动机侧配置有发电机GEN。发电机GEN构成为具备:转子R,其固定于发电机轴23;以及定子S,其固定于壳体11,且在转子R的外径侧与转子R对置配置。
输入轴21的旋转经由发电机用齿轮系Gg传递至发电机轴23,由此发电机GEN的转子R通过发电机轴23的旋转而旋转。因此,在发动机ENG的驱动时,能够将从输入轴21输入的发动机ENG的动力通过发电机GEN而转换成电力。
在电动机轴25设置有构成电动机用齿轮系Gm的电动机驱动齿轮52。在电动机轴25上,在比电动机驱动齿轮52靠电动机侧的位置配置有电动机MOT。电动机MOT构成为具备:转子R,其固定于电动机轴25;以及定子S,其固定在壳体11,且在转子R的外径侧与转子R对置配置。
在中间轴27上,从发动机侧依次设置有与低速侧驱动齿轮34啮合的低速侧从动齿轮60、与差动机构D的齿圈70啮合的输出齿轮62、经由第二离合器CL2与输入轴21上的高速侧驱动齿轮36啮合的高速侧从动齿轮64、以及与电动机轴25上的电动机驱动齿轮52啮合的电动机从动齿轮66。第二离合器CL2是用于将中间轴27与高速侧从动齿轮64以能够接合脱离的方式连结的液压离合器,且是所谓的多盘式的摩擦式离合器。
由输入轴21上的低速侧驱动齿轮34和中间轴27上的低速侧从动齿轮60构成了用于将输入轴21的旋转向中间轴27传递的低速侧发动机用齿轮系GLo。此外,由输入轴21上的高速侧驱动齿轮36和中间轴27上的高速侧从动齿轮64构成了用于将输入轴21的旋转向中间轴27传递的高速侧发动机用齿轮系GHi。这里,包括低速侧驱动齿轮34和低速侧从动齿轮60在内的低速侧发动机用齿轮系GLo与包括高速侧驱动齿轮36和高速侧从动齿轮64在内的高速侧发动机用齿轮系GHi相比减速比大。
因此,通过在发动机ENG的驱动时使第一离合器CL1接合且使第二离合器CL2分离,从而发动机ENG的驱动力以大的减速比经由低速侧发动机用齿轮系GLo传递至中间轴27。另一方面,通过在发动机ENG的驱动时使第一离合器CL1分离且使第二离合器CL2接合,从而发动机ENG的驱动力以小的减速比经由高速侧发动机用齿轮系GHi传递到中间轴27。需要说明的是,第一离合器CL1和第二离合器CL2不会同时接合。
此外,由电动机轴25上的电动机驱动齿轮52和中间轴27上的电动机从动齿轮66构成了用于将电动机轴25的旋转向中间轴27传递的电动机用齿轮系Gm。当电动机MOT的转子R旋转时,输入轴21的旋转经由电动机用齿轮系Gm传递到中间轴27。由此,在电动机MOT的驱动时,电动机MOT的驱动力经由电动机用齿轮系Gm传递到中间轴27。
并且,由中间轴27上的输出齿轮62和差动机构D的齿圈70构成了用于将中间轴27的旋转向差动机构D传递的末端齿轮系Gf。因此,经由电动机用齿轮系Gm输入到中间轴27的电动机MOT的驱动力、经由低速侧发动机用齿轮系GLo输入到中间轴27的发动机ENG的驱动力、以及经由高速侧发动机用齿轮系GHi输入到中间轴27的发动机ENG的驱动力经由末端齿轮系Gf传递至差动机构D,并从差动机构D传递至车轴DS。因此,经由设置在车轴DS两端的一对驱动轮DW输出用于使车辆1行驶的驱动力。
这样构成的驱动装置10具有将电动机MOT的驱动力传递至车轴DS(即,驱动轮DW)的动力传递路径、将发动机ENG的驱动力传递至车轴DS的低速侧的动力传递路径、以及将发动机ENG的驱动力传递至车轴DS的高速侧的动力传递路径。由此,搭载有驱动装置10的车辆1如后所述那样能够采取通过电动机MOT输出的动力来行驶的EV行驶模式或混合动力行驶模式、通过发动机ENG输出的动力来行驶的低速侧发动机行驶模式或高速侧发动机行驶模式等多个行驶模式。
控制装置100基于从车辆1所具备的各种传感器接受到的检测信号等来取得与车辆1有关的车辆信息,并基于所取得的车辆信息来控制驱动装置10。
这里,车辆信息包括表示车辆1的行驶状态的信息。例如,作为表示车辆1的行驶状态的信息,车辆信息包括表示车辆1的速度(以下,也称为车速)、示出针对车辆1所具备的油门踏板(AP:Accelerator Pedal)的操作量(即油门位置)的AP开度、基于车速、AP开度等导出的车辆1的要求驱动力、以及发动机ENG的转速(以下称为发动机转速)等的信息。此外,车辆信息还包括与车辆1所具备的电池BAT有关的电池信息。电池信息例如包括表示电池BAT的SOC(State of Charge:充电率)的信息。
控制装置100基于车辆信息来控制驱动装置10,由此以车辆1能够采取的多个行驶模式中的任一行驶模式使车辆1行驶。在控制驱动装置10时,控制装置100例如通过控制向发动机ENG的燃料供给来控制来自发动机ENG的动力输出,通过控制向电动机MOT的电力供给来控制来自电动机MOT的动力输出,通过控制流过发电机GEN的线圈的励磁电流来控制由发电机GEN进行的发电(例如,输出电压)。
此外,控制装置100在控制驱动装置10时,通过控制使第一离合器CL1进行动作的未图示的致动器来使第一离合器CL1分离或接合。同样地,控制装置100通过控制使第二离合器CL2进行动作的未图示的致动器来第二离合器CL2分离或接合。
这样,控制装置100通过控制发动机ENG、发电机GEN、电动机MOT、第一离合器CL1及第二离合器CL2,能够以车辆1可采取的多个行驶模式中的任一行驶模式使车辆1行驶。需要说明的是,控制装置100是本发明的车辆的控制装置的一例,例如由具备处理器、存储器、接口等的ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)实现。
【车辆能够采取的行驶模式】
接下来,参照图2来对车辆1能够采取的行驶模式进行说明。在图2中,如行驶模式表Ta所示,车辆1能够采取包括EV行驶模式、混合动力行驶模式、低速侧发动机行驶模式及高速侧发动机行驶模式在内的多个行驶模式。
【EV行驶模式】
EV行驶模式是从电池BAT向电动机MOT供给电力,利用电动机MOT根据该电力而输出的动力来使车辆1行驶的行驶模式。
具体来说,在EV行驶模式的情况下,控制装置100使第一离合器CL1及第二离合器CL2均分离。此外,在EV行驶模式的情况下,控制装置100使向发动机ENG的燃料喷射停止(进行所谓的燃料切断),从而使从发动机ENG的动力输出停止。并且,在EV行驶模式的情况下,控制装置100使得从电池BAT向电动机MOT供给电力,使电动机MOT输出与该电力相应的动力(图示为电动机“电池驱动”)。因此,在EV行驶模式下,车辆1通过电动机MOT根据从电池BAT供给的电力而输出的动力来行驶。
如上所述,在EV行驶模式下,来自发动机ENG的动力输出被停止,且第一离合器CL1及第二离合器CL2均被分离。因此,在EV行驶模式下,不对发电机GEN输入动力,不进行基于发电机GEN的发电(图示为发电机“发电停止”)。
【混合动力行驶模式】
混合动力行驶模式是本发明中的第一行驶模式的一例,是至少从发电机GEN向电动机MOT供给电力,利用电动机MOT根据该电力而输出的动力来使车辆1行驶的行驶模式。
具体来说,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置100使第一离合器CL1及第二离合器CL2均分离。此外,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置100使进行向发动机ENG的燃料喷射,使得从发动机ENG输出动力。从发动机ENG输出的动力经由发电机用齿轮系Gg输入到发电机GEN。由此,发电机GEN进行发电。
并且,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置100将由发电机GEN发出的电力供给至电动机MOT,使电动机MOT输出与该电力相应的动力(图示为电动机“发电机驱动”)。从发电机GEN供给至电动机MOT的电力大于从电池BAT供给至电动机MOT的电力。因此,在混合动力行驶模式下,与EV行驶模式相比,能够增大从电动机MOT输出的动力(电动机MOT的驱动力),作为车辆1的驱动力能够获得较大的驱动力。
需要说明的是,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置100也可以根据需要而也将来自电池BAT的电力向电动机MOT供给。即,在混合动力行驶模式下,控制装置100也可以使得从发电机GEN及电池BAT双方向电动机MOT供给电力。由此,与仅通过发电机GEN向电动机MOT供给电力的情况相比,能够增加供给至电动机MOT的电力,作为车辆1的驱动力能够获得更大的驱动力。
此外,即使在混合动力行驶模式下,为了向驾驶员提供发动机ENG的运转音与车速连动的自然的感觉,控制装置100也如后所述那样,当发动机转速达到预定的上限转速时,进行使发动机转速暂时下降到预定的下限转速并再次逐渐提高发动机转速这样的发动机转速的控制。关于混合动力行驶模式下的发动机转速的具体控制例,使用图3在后面进行叙述。
【低速侧发动机行驶模式】
低速侧发动机行驶模式是本发明中的第二行驶模式的一例,是将发动机ENG输出的动力通过低速侧的动力传递路径传递至驱动轮DW来使车辆1行驶的行驶模式。
具体来说,在低速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100向发动机ENG进行燃料的喷射,使得从发动机ENG输出动力。此外,在低速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100使第一离合器CL1接合,另一方面,使第二离合器CL2分离。由此,在低速侧发动机行驶模式下,从发动机ENG输出的动力经由低速侧发动机用齿轮系GLo、末端齿轮系Gf、以及差动机构D传递至驱动轮DW,车辆1行驶。
此外,在低速侧发动机行驶模式的情况下,从发动机ENG输出的动力也经由发电机用齿轮系Gg输入到发电机GEN,但控制使发电机GEN不进行发电。例如,在低速侧发动机行驶模式下,发电机GEN与电池BAT之间的电力传递路径中设置的开关元件(例如,设置在发电机GEN与电池BAT之间的逆变器装置的开关元件)被断开,由此控制使发电机GEN不进行发电。由此,在低速侧发动机行驶模式下,能够减少由于发电机GEN进行发电产生的损失,并且能够减少发电机GEN等的发热量。此外,也可以是,在低速侧发动机行驶模式下,在车辆1的制动时,进行基于电动机MOT的再生发电,并利用发电得到的电力来对电池BAT进行充电。
此外,在低速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100例如使向电动机MOT的电力供给停止,从而使从电动机MOT的动力输出停止。由此,在低速侧发动机行驶模式下,能够减少对电动机MOT的负载,减少电动机MOT的的发热量。
此外,在低速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100也可以根据需要而将来自电池BAT的电力供给至电动机MOT。由此,在低速侧发动机行驶模式下,能够也利用由电动机MOT通过从电池BAT供给来的电力而输出的动力来使车辆1行驶,与仅通过发动机ENG的动力来使车辆1行驶的情况相比,作为车辆1的驱动力能够获得更大的驱动力。
【高速侧发动机行驶模式】
高速侧发动机行驶模式是将发动机ENG输出的动力通过高速侧的动力传递路径向驱动轮DW传递来使车辆1行驶的行驶模式。
具体来说,在高速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100进行向发动机ENG的燃料喷射,使得从发动机ENG输出动力。此外,在高速侧发动机行驶模式下,控制装置100使第二离合器CL2接合,另一方面,使第一离合器CL1分离。由此,在高速侧发动机行驶模式下,从发动机ENG输出的动力经由高速侧发动机用齿轮系GHi、末端齿轮系Gf、以及差动机构D传递至驱动轮DW,车辆1行驶。
此外,在高速侧发动机行驶模式的情况下也是,从发动机ENG输出的动力也经由发电机用齿轮系Gg输入到发电机GEN,但控制使发电机GEN不进行发电。由此,在高速侧发动机行驶模式下,能够减少由于发电机GEN进行发电产生的损失,并且能够减少发电机GEN等的发热量。此外,也可以是,在高速侧发动机行驶模式下,在车辆1的制动时,也进行基于电动机MOT的再生发电,并通过发电得到的电力来对电池BAT进行充电。
需要说明的是,在高速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100例如使向电动机MOT的电力供给停止,从而使从电动机MOT的动力输出停止。由此,在高速侧发动机行驶模式下,能够减少对电动机MOT的负载,能够减少电动机MOT的发热量。
此外,在高速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100也可以根据需要而将来自电池BAT的电力向电动机MOT供给。由此,在高速侧发动机行驶模式下,能够也利用由电动机MOT通过从电池BAT供给来的电力而输出的动力来使车辆1行驶,与仅通过发动机ENG的动力来使车辆1行驶的情况相比,作为车辆1的驱动力能够获得更大的驱动力。
【混合动力行驶模式下的发动机转速】
接下来,参照图3来对混合动力行驶模式下的发动机转速的控制例进行说明。在图3中,纵轴表示发动机转速[rpm],横轴表示车速[km/h]。
图3所示的发动机转速Ne1是混合动力行驶模式下的发动机转速。如发动机转速Ne1所示,在混合动力行驶模式下,控制装置100例如通过后述的发动机控制部131来控制发动机转速,以使其在预先设定的上限转速NeH与下限转速NeL之间变动。
具体来说,在混合动力行驶模式的情况下,首先,控制装置100从车速及发动机转速均为0(零)的状态起,以预先设定的增加率a1使发动机转速伴随车速的增加而增加。并且,当发动机转速达到与当时车速对应的上限转速NeH时,控制装置100使发动机转速降低到与当时的车速对应的下限转速NeL。之后,控制装置100使发动机转速从该下限转速NeL起再次伴随车速的增加而增加。但是,此时,以比增加率a1小的增加率a2使发动机转速增加。
以后同样地地,当达到上限转速NeH时,控制装置100使发动机转速降低到下限转速NeL,每次一边使增加率变化为增加率a3、增加率a4及增加率a5,一边使发动机转速伴随车速的增加而增加。需要说明的是,这里,增加率a2>增加率a3>增加率a4>增加率a5。
在混合动力行驶模式下,如上所述,第一离合器CL1及第二离合器CL2均被分离,因此能够与车速无关而任意地设定发动机转速。然而,通过控制发动机转速以使其像上述那样伴随车速的增加而在上限转速NeH与下限转速NeL之间变动,从而即使正通过混合动力行驶模式进行行驶,也能够使驾驶员体验到恰似通过有级变速器进行了变速那样的与车速连动的自然的发动机ENG的运转音的变化。
此外,图3所示的发动机转速Ne2是低速侧发动机行驶模式下的发动机转速。如上所述,在低速侧发动机行驶模式下,发动机ENG与车轴DS(即,驱动轮DW)机械连接。因此,如发动机转速Ne2所示那样,发动机转速与车速线性对应。具体地,在本实施方式中,在低速侧发动机行驶模式下,伴随车速的增加而发动机转速以增加率a11增加。例如,这里,增加率a2>增加率a11>增加率a3。
此外,图3所示的发动机转速Ne3是高速侧发动机行驶模式下的发动机转速。如上所述,在高速侧发动机行驶模式下,与低速侧发动机行驶模式同样地,发动机ENG与车轴DS机械连接。因此,如发动机转速Ne3所示那样,发动机转速与车速线性对应。具体地,在本实施方式中,在高速侧发动机行驶模式的情况下,发动机转速伴随车速的增加而以增加率a12增加。例如,这里,增加率a4>增加率a12>增加率a5。
需要说明的是,在图3中,为了方便起见,还图示出了车速为0(零)的状态下的发动机转速Ne2及发动机转速Ne3,但也可以是,实际上车速为0(零)时,不成为低速侧发动机行驶模式和高速侧发动机行驶模式。
【控制装置的功能性结构】
接下来,参照图4来对控制装置100的功能性结构进行说明。如图4所示,控制装置100具备取得车辆信息的车辆信息取得部110、控制车辆1的行驶模式的行驶模式控制部120、以及控制驱动装置10的驱动装置控制部130。
车辆信息取得部110、行驶模式控制部120、以及驱动装置控制部130例如能够通过实现控制装置100的ECU的处理器执行存储在存储器中的程序或者通过该ECU的接口来实现其功能。
车辆信息取得部110基于从车辆1具备的各种传感器发送到控制装置100的检测信号等来取得车辆信息,并将取得的车辆信息交给行驶模式控制部120和驱动装置控制部130。如上所述,车辆信息包括车速、AP开度、发动机转速等表示车辆1的行驶状态的信息。由此,车辆信息取得部110能够将车辆1的行驶状态通知给行驶模式控制部120和驱动装置控制部130。
需要说明的是,例如,车速可以基于来自检测车轴DS转速的车速传感器S1的检测信号来取得。AP开度可以基于来自油门位置传感器(图示为AP传感器)S2的检测信号来取得,该油门位置传感器S2检测对车辆1所具备的油门踏板进行操作的操作量。发动机转速可以基于来自检测发动机转速的发动机转速传感器(图示为ENG转速传感器)S3的检测信号来取得。而且,车辆信息取得部110也可以基于车速、AP开度等而导出车辆1的要求驱动力,取得也包含表示导出的要求驱动力信息在内的车辆信息。
此外,车辆信息还包括电池信息。电池信息包括表示电池BAT的SOC的信息。具体来说,车辆1具备电池传感器S4,电池传感器S4检测电池BAT的端子间电压、充放电电流、电池BAT的温度等。电池传感器S4将表示检测到的上述内容的检测信号发送到控制装置100。车辆信息取得部110基于由电池传感器S4检测到的电池BAT的端子间电压、充放电电流、温度等来导出电池BAT的SOC,取得包含表示导出的SOC的信息在内的电池信息。此外,电池信息可以包含表示由电池传感器S4检测到的电池BAT的端子间电压、充放电电流、温度等的信息。
行驶模式控制部120具备行驶模式设定部121、预测转速取得部122、以及转移禁止设定部123。行驶模式设定部121基于车辆1的行驶状态,将上述多个行驶模式中的任一行驶模式设定为使车辆1行驶的行驶模式。
具体来说,控制装置100预先存储表示转移条件的信息,该转移条件为向上述的各行驶模式转移的条件。表示该转移条件的信息中,例如分别表示转移前的行驶模式(例如,混合动力行驶模式)、转移目的地的行驶模式(例如,低速侧发动机行驶模式)、成为从该转移前的行驶模式向该转移目的地的行驶模式转移的转移条件的车辆1的行驶状态(例如,车速、车辆1的驱动力)的信息互相建立对应关系。行驶模式设定部121参照由车辆信息所表示的车辆1的行驶状态、车辆1的当前的行驶模式、表示上述的转移条件的信息,来设定使车辆1行驶的行驶模式。
例如,假设正通过混合动力行驶模式进行行驶的车辆1的行驶状态变化成了符合如下车辆1的行驶状态,所述车辆1的行驶状态是成为从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件的行驶状态。在该情况下,行驶模式设定部121认为从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立了,从而使车辆1的行驶模式从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式转移。具体地,在该情况下,行驶模式设定部121通过让驱动装置控制部130使第一离合器CL1接合而从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式转移。
以下,将从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件也简单称为“向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件”。此外,以下,将从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式的转移也简单称为“向低速侧发动机行驶模式的转移”。
此外,如上所述,在车轴DS(即,驱动轮DW)与发动机ENG未机械连接、且发动机转速在上限转速NeH与下限转速NeL之间变动的混合动力行驶模式下,存在如下情况:即使车速在低速区域,发动机转速也成为了上限转速NeH,或者即使车速在高速区域,发动机转速也成为了下限转速NeL。
另一方面,在车轴DS与发动机ENG机械地连接的低速侧发动机行驶模式下,发动机转速与车速线性对应。即,在低速侧发动机行驶模式下,发动机转速根据车速的增加而单调增加,因此当车速在低速区域时,发动机ENG不高速旋转,而当车速在高速区域时,发动机ENG不低速旋转。
由于这样的混合动力行驶模式和低速侧发动机行驶模式下的各发动机转速的特性的差异,当在向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立的情况下进行向低速侧发动机行驶模式的转移时,伴随该行驶模式的转移,有可能发生驾驶员意料不到的发动机转速的急剧的变动。这样的发动机转速的急剧的变动从NV观点来看可能导致车辆1的商品性降低。
于是,行驶模式设定部121即使在向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立,在预测为会由于进行向低速侧发动机行驶模式的转移而发生发动机转速的急剧的变动的情况下,也禁止向低速侧发动机行驶模式的转移而不进行该转移。
具体来说,基于正通过混合动力行驶模式进行行驶的车辆1的行驶状态而在向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立的情况下,行驶模式控制部120所具备的预测转速取得部122取得在该转移条件成立时转移到低速侧发动机行驶模式的情况下的发动机转速的预测值即预测转速。
例如,控制装置100中预先存储对低速侧发动机行驶模式下的车速与发动机转速之间的对应关系进行表示的对应信息。预测转速取得部122参照该对应信息,取得与由车辆信息表示的车速相对应的发动机转速作为预测转速。
例如,假设在向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立时的车速为vX。此外,在所述对应信息中,假设与车速vX相对应的发动机转速为NeX。在该情况下,预测转速取得部122取得上述的对应信息中与vX相对应的NeX,来作为在向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立时转移到低速侧发动机行驶模式的情况下的预测转速。
并且,行驶模式控制部120所具备的转移禁止设定部123基于向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立时的发动机转速、以及在该转移条件成立时转移到低速侧发动机行驶模式的情况下的预测转速,来禁止向低速侧发动机行驶模式的转移。
具体来说,转移禁止设定部123判断向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立时的发动机转速、和在该转移条件成立时转移到低速侧发动机行驶模式的情况下的预测转速之差是否为阈值以上。该阈值例如考虑从NV观点来看允许的发动机转速的波动范围的上限值等而预先设定,并存储于控制装置100。
并且,转移禁止设定部123在向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立时的发动机转速、和在该转移条件成立时转移到低速侧发动机行驶模式的情况下的预测转速之差为上述的阈值以上的情况下,禁止向低速侧发动机行驶模式的转移。
例如,假设向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立时的车速为vX,此时的发动机转速为NeY。在该情况下,如上述那样,作为预测转速而取得NeX。因此,转移禁止设定部123判断向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立时的作为发动机转速的NeY、和在该转移条件成立时转移到低速侧发动机行驶模式的情况下的作为预测转速的NeX之差是否为阈值以上。
即,在此,当将阈值设为Th时,转移禁止设定部123判断是否成为|NeY-NeX|≥Th,在|NeY-NeX|≥Th的情况下,禁止向低速侧发动机行驶模式的转移。在像这样由转移禁止设定部123禁止了向低速侧发动机行驶模式的转移时,行驶模式设定部121即便向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立,也不进行向低速侧发动机行驶模式的转移。由此,行驶模式设定部121能够避免进行会导致发生驾驶员意料不到的发动机转速的急剧的变动的、向低速侧发动机行驶模式的转移。
另外,转移禁止设定部123在向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立时的发动机转速、和在该转移条件成立时转移到低速侧发动机行驶模式的情况下的预测转速之差小于上述的阈值的情况下,不禁止向低速侧发动机行驶模式的转移。即,转移禁止设定部123在成为|NeY-NeX|<Th的情况下,不禁止向低速侧发动机行驶模式的转移。
因此,在向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立时的发动机转速、和在该转移条件成立之际转移到低速侧发动机行驶模式时的预测转速之差小于上述的阈值的情况下,行驶模式设定部121在向低速侧发动机行驶模式转移的转移条件成立时向低速侧发动机行驶模式转移。由此,行驶模式设定部121在不发生驾驶员意料不到的发动机转速的急剧的变动的情况下,能够向低速侧发动机行驶模式迅速转移,能够通过与车辆1的行驶状态相应的低速侧发动机行驶模式使车辆1效率良好地行驶。
另外,例如,预测转速取得部122在由转移禁止设定部123禁止着向低速侧发动机行驶模式的转移时,定期地取得此时的行驶状态下转移到低速侧发动机行驶模式的情况下的预测转速。并且,转移禁止设定部123当由预测转速取得部122取得预测转速时,判断该预测转速与此时的发动机转速之差是否比上述的阈值小。当通过该判断而判断为预测转速与此时的发动机转速之差比上述的阈值小时,转移禁止设定部123解除对向低速侧发动机行驶模式的转移的禁止。由此,在成为了不会发生驾驶员意料不到的发动机转速的急剧的变动的状况的情况下,行驶模式设定部121能够进行向低速侧发动机行驶模式的转移。
驱动装置控制部130基于由行驶模式控制部120(行驶模式设定部121)设定的行驶模式和由车辆信息取得部110取得的车辆信息等来控制驱动装置10。具体来说,驱动装置控制部130具备控制发动机ENG的发动机控制部131、控制第一离合器CL1的第一离合器控制部132、以及控制第二离合器CL2的第二离合器控制部133等。
例如,在低速侧发动机行驶模式、高速侧发动机行驶模式的情况下,发动机控制部131控制发动机ENG,以使发动机ENG输出实现车辆信息所表示的要求驱动力的驱动力。另外,在混合动力行驶模式的情况下,发动机控制部131控制发动机ENG(即,在该情况下为发电机的发电),以使电动机MOT输出实现由车辆信息表示的要求驱动力的驱动力。而且,在混合动力行驶模式的情况下,如上所述,发动机控制部131进行控制以使发动机转速在预定的上限转速NeH与下限转速NeL之间变动。
第一离合器控制部132根据由行驶模式控制部120(行驶模式设定部121)设定的行驶模式来控制第一离合器CL1的接合、分离。具体地,如上所述,第一离合器控制部132根据设定成了低速侧发动机行驶模式这一情况来使第一离合器CL1接合,根据设定成了其他行驶模式这一情况来使第一离合器CL1分离。
第二离合器控制部133也与第一离合器控制部132同样地,根据由行驶模式控制部120设定的行驶模式,来控制第二离合器CL2的接合、分离。具体地,如上所述,第二离合器控制部133根据设定成了高速侧发动机行驶模式这一情况来使第二离合器CL2接合,根据设定成了其他行驶模式这一情况来使第二离合器CL2分离。
[从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式转移的具体的转移例]
接下来,参照图5,来说明从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式转移的具体的转移例。在图5中,纵轴表示发动机转速[rpm],横轴表示时间t。需要说明的是,在此说明的图5的例子中,车辆1一边以恒定的加速度进行加速一边行驶着。
在图5中,预测转速Ne10为图5的各时间点的车速所对应的预测转速。在车辆1一边以恒定的加速度进行加速一边行驶着的情况下,如图5所示,预测转速Ne10伴随车速的增加、即时间的经过而单调增加。
在图5中,上限值Ne21为许可向低速侧发动机行驶模式进行转移的发动机转速的上限值。具体而言,上限值Ne21为预测转速Ne10加上上述的阈值而得到的值。另外,在图5中,下限值Ne22为许可向低速侧发动机行驶模式进行转移的发动机转速的下限值。具体而言,下限值Ne22是从预测转速Ne10减去上述的阈值而得到的值。
在图5中,发动机转速Ne30为图5的各时间点的发动机转速。具体来说,到图5所示的时间点t3为止,车辆1按照控制装置100的控制而通过混合动力行驶模式进行着行驶。因此,到时间点t3为止,发动机转速Ne30如上述那样,被控制为伴随车速的增加、即时间的经过而在上限转速NeH与下限转速NeL之间变动。
在图5中,从时间点t1(比时间点t3靠前的时间点)到时间点t3,发动机转速Ne30成为了上限值Ne21以上。在该情况下,如图5所示,控制装置100从时间点t1到时间点t3而利用转移禁止设定部123来禁止向低速侧发动机行驶模式的转移,从而避免进行向低速侧发动机行驶模式的转移。由此,例如,即便在时间点t1与时间点t3之间的时间点t2向低速侧发动机行驶模式的转移条件成立,控制装置100也不在时间点t2进行向低速侧发动机行驶模式的转移。
并且,在像这样禁止着向低速侧发动机行驶模式的转移时向低速侧发动机行驶模式的转移条件成立的情况下,控制装置100在之后发动机转速Ne30小于上限值Ne21的时间点进行向低速侧发动机行驶模式的转移。在图5所示的例子的情况下,在时间点t3发动机转速Ne30小于上限值Ne21,因此控制装置100在刚过时间点t3之后向低速侧发动机行驶模式转移。
需要说明的是,虽然省略图示,但控制装置100在发动机转速Ne30成为了下限值Ne22以下的情况下,也与发动机转速Ne30成为了上限值Ne21以上的情况同样地控制。即,控制装置100当在混合动力行驶模式的情况下发动机转速Ne30成为下限值Ne22以下时,禁止向低速侧发动机行驶模式的转移。并且,在像这样禁止了向低速侧发动机行驶模式的转移的情况下,控制装置100当之后发动机转速Ne30变得比下限值Ne22大时,解除向低速侧发动机行驶模式的转移的禁止。
如以上所说明那样,控制装置100在预测为会由于进行向低速侧发动机行驶模式的转移而发生发动机转速的急剧的变动的情况下,禁止向低速侧发动机行驶模式的转移。并且,在对向低速侧发动机行驶模式的转移禁止着时即使向低速侧发动机行驶模式的转移条件成立,也不进行向低速侧发动机行驶模式的转移。由此,控制装置100能够防止导致发生驾驶员意料不到的发动机转速的急剧的变动的、向低速侧发动机行驶模式的转移,从而抑制从NV观点来看时的车辆1的商品性的降低。
以上,说明了本发明的实施方式,但本发明并不限定于上述实施方式,能够适当进行变形、改良等。
例如,在上述实施方式中,说明了禁止从混合动力行驶模式向低速侧发动机行驶模式的转移的内容,但同样地,也考虑伴随从混合动力行驶模式向高速侧发动机行驶模式的转移而发生发动机转速的急剧的变动的可能性。因此,控制装置100也可以在预测到伴随从混合动力行驶模式向高速侧发动机行驶模式的转移而会发生发动机转速的急剧的变动的情况下,禁止该转移。
具体而言,通过在控制装置100预先存储表示高速侧发动机行驶模式下的车速与发动机转速之间的对应关系的对应信息,从而控制装置100能够参照该对应信息来取得转移到高速侧发动机行驶模式的情况下的预测转速。并且,控制装置100基于这样取得的预测转速来判断是否会由于进行向高速侧发动机行驶模式的转移而发生发动机转速的急剧的变动,在判断为会发生急剧的变动的情况下,禁止向高速侧发动机行驶模式的转移即可。
另外,同样地,也可以是,在预测为伴随从低速侧发动机行驶模式向高速侧发动机行驶模式的转移、或者从高速侧发动机行驶模式向低速侧发动机行驶模式的转移而会发生发动机转速的急剧的变动的情况下,控制装置100禁止上述行驶模式的转移。
在本说明书中至少记载了以下事项。需要说明的是,括弧内示出了上述实施方式中对应的构成要素等,但是本发明并不限定于此。
(1)一种车辆(车辆1)的控制装置(控制装置100),所述车辆能够通过包括第一行驶模式(混合动力行驶模式)和第二行驶模式(低速侧发动机行驶模式)在内的多个行驶模式来进行行驶,
所述第一行驶模式是指将电动机(电动机MOT)根据如下电力的供给而输出的动力向驱动轮(驱动轮DW)传递来行驶的模式,所述电力是发电机(发电机GEN)通过内燃机(发动机ENG)的动力进行发电得到的电力,
所述第二行驶模式是指将所述内燃机的动力向所述驱动轮传递来行驶的模式,
其中,所述车辆的控制装置具备:
行驶模式控制部(行驶模式控制部120),其基于所述车辆的行驶状态而将所述多个行驶模式中任一行驶模式设定为使所述车辆行驶的行驶模式;以及
预测转速取得部(预测转速取得部122),在基于正通过所述第一行驶模式进行行驶的所述车辆的行驶状态而向所述第二行驶模式的转移条件成立的情况下,所述预测转速取得部取得在该转移条件成立时转移到所述第二行驶模式的情况下的所述内燃机的预测转速,
所述行驶模式控制部具有转移禁止设定部(转移禁止设定部123),在所述转移条件成立时的所述内燃机的转速、和由所述预测转速取得部取得的所述预测转速之差为阈值以上的情况下,所述转移禁止设定部禁止向所述第二行驶模式的转移。
根据(1),在向第二行驶模式的转移条件成立时的内燃机的转速、和在该转移条件成立时转移到第二行驶模式的情况下的内燃机的预测转速之差为阈值以上的情况下,禁止向第二行驶模式的转移,因此能够防止由于进行该转移而发挥驾驶员意料不到的发动机的转速的急剧的变动。
(2)根据(1)所述的车辆的控制装置,其中,所述预测转速取得部还取得在由所述转移禁止设定部禁止着向所述第二行驶模式的转移时转移到所述第二行驶模式的情况下的所述内燃机的预测转速,所述转移禁止设定部在向所述第二行驶模式的转移被禁止着时的所述内燃机的转速与向所述第二行驶模式的转移被禁止着时转移到所述第二行驶模式的情况下的所述预测转速之差变得比所述阈值小的情况下,解除对向所述第二行驶模式的转移的禁止。
根据(2),在向第二行驶模式的转移被禁止着时的内燃机的转速、和此时转移到第二行驶模式时的预测转速之差变得比阈值小的情况下,解除对向第二行驶模式的转移的禁止,因此在成为了不会发生驾驶员意料不到的发动机转速的急剧的变动的状况的情况下,能够进行向第二行驶模式的转移。
(3)根据(2)所述的车辆的控制装置,其中,所述行驶模式控制部在向所述第二行驶模式的转移被禁止着时向所述第二行驶模式的转移条件成立的情况下,在对向所述第二行驶模式的转移的禁止被解除了时,向所述第二行驶模式转移。
根据(3),在向第二行驶模式的转移被禁止着时向第二行驶模式的转移条件成立的情况下,在向该第二行驶模式的转移的禁止被解除了时向第二行驶模式转移,因此能够在抑制内燃机的转速的急剧的变动的同时向第二行驶模式转移。
(4)根据(1)~(3)中任一项所述的车辆的控制装置,其中,所述行驶模式控制部在所述转移条件成立时的所述内燃机的转速与所述转移条件成立时的所述预测转速之差比所述阈值小的情况下,在所述转移条件成立时向所述第二行驶模式转移。
根据(4),在向第二行驶模式的转移条件成立时的内燃机的转速与预测转速之差比阈值小的情况下,在向第二行驶模式的转移条件成立时向第二行驶模式转移,因此在不会发生内燃机的转速的急剧的变动的情况下,能够迅速地向与车辆的行驶状态相应的第二行驶模式转移。
(5)根据(1)~(4)中任一项所述的车辆的控制装置,其中,所述车辆的控制装置还具备控制所述内燃机的内燃机控制部(发动机控制部131),所述内燃机控制部在所述车辆正通过所述第一行驶模式进行行驶时,使所述内燃机的转速伴随所述车辆的速度的增加而增加到第一转速,当达到该第一转速时降低到比该第一转速小的第二转速。
根据(5),在车辆正通过第一行驶模式进行行驶时,使内燃机的转速伴随车辆的速度的增加而增加到第一转速,当达到该第一转速时降低到比该第一转速小的第二转速,因此即使在第一行驶模式下,也能够驾驶员体验到恰似具备有级变速器的车辆那样内燃机的运转音与车速连动的自然的感觉。
Claims (5)
1.一种车辆的控制装置,所述车辆能够通过包括第一行驶模式和第二行驶模式在内的多个行驶模式来进行行驶,
所述第一行驶模式是指将电动机根据如下电力的供给而输出的动力向驱动轮传递来行驶的模式,所述电力是发电机通过内燃机的动力进行发电得到的电力,
所述第二行驶模式是指将所述内燃机的动力向所述驱动轮传递来行驶的模式,其中,所述车辆的控制装置具备:
行驶模式控制部,其基于所述车辆的行驶状态而将所述多个行驶模式中任一行驶模式设定为使所述车辆行驶的行驶模式;以及
预测转速取得部,在基于正通过所述第一行驶模式进行行驶的所述车辆的行驶状态而向所述第二行驶模式的转移条件成立的情况下,所述预测转速取得部取得在该转移条件成立时转移到所述第二行驶模式的情况下的所述内燃机的预测转速,
所述行驶模式控制部具有转移禁止设定部,在所述转移条件成立时的所述内燃机的转速、和由所述预测转速取得部取得的所述预测转速之差为阈值以上的情况下,所述转移禁止设定部禁止向所述第二行驶模式的转移。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其中,
所述预测转速取得部还取得在由所述转移禁止设定部禁止着向所述第二行驶模式的转移时转移到所述第二行驶模式的情况下的所述内燃机的预测转速,
所述转移禁止设定部在向所述第二行驶模式的转移被禁止着时的所述内燃机的转速与向所述第二行驶模式的转移被禁止着时转移到所述第二行驶模式的情况下的所述预测转速之差变得比所述阈值小的情况下,解除对向所述第二行驶模式的转移的禁止。
3.根据权利要求2所述的车辆的控制装置,其中,
所述行驶模式控制部在向所述第二行驶模式的转移被禁止着时向所述第二行驶模式的转移条件成立的情况下,在对向所述第二行驶模式的转移的禁止被解除了时,向所述第二行驶模式转移。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的车辆的控制装置,其中,
所述行驶模式控制部在所述转移条件成立时的所述内燃机的转速与所述转移条件成立时的所述预测转速之差比所述阈值小的情况下,在所述转移条件成立时向所述第二行驶模式转移。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的车辆的控制装置,其中,
所述车辆的控制装置还具备控制所述内燃机的内燃机控制部,
所述内燃机控制部在所述车辆正通过所述第一行驶模式进行行驶时,使所述内燃机的转速伴随所述车辆的速度的增加而增加到第一转速,当达到该第一转速时降低到比该第一转速小的第二转速。
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