CN113135174B - 混合动力汽车及其控制方法 - Google Patents

混合动力汽车及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113135174B
CN113135174B CN202011525531.4A CN202011525531A CN113135174B CN 113135174 B CN113135174 B CN 113135174B CN 202011525531 A CN202011525531 A CN 202011525531A CN 113135174 B CN113135174 B CN 113135174B
Authority
CN
China
Prior art keywords
engine
torque
motor
clutch
rotational speed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011525531.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113135174A (zh
Inventor
鹫尾太一
马场正幸
小林宽英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN113135174A publication Critical patent/CN113135174A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113135174B publication Critical patent/CN113135174B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2054—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/15—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with additional electric power supply
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B60W30/1884—Avoiding stall or overspeed of the engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/443—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/50—Drive Train control parameters related to clutches
    • B60L2240/507—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/02—Clutches
    • B60W2510/0208—Clutch engagement state, e.g. engaged or disengaged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/081—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/02—Clutches
    • B60W2710/021—Clutch engagement state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

本发明提供混合动力汽车及其控制方法，所述混合动力汽车在规定时刻，当转矩条件成立时，释放离合器，所述规定时刻是从将离合器设为卡合状态而使发动机运转的状态伴随着向发动机的燃料供给的停止而进行系统停止的时刻，所述转矩条件是作用于发动机的输出轴的转矩是使发动机的转速降低的方向的转矩且向电动机的旋转轴输出的转矩是使电动机的转速降低的方向的转矩。

Description

混合动力汽车及其控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力汽车及其控制方法，详细而言，涉及具备发动机、电动机和离合器的混合动力汽车及其控制方法。
背景技术
以往，作为这种混合动力汽车，提出有具备行驶用的发动机(内燃发动机)、行驶用的电动机(电动马达/发电机)和离合器的混合动力汽车(例如参照日本专利第5949899号)。离合器进行发动机的输出轴与电动机的旋转轴之间的连接及连接的解除。在该混合动力汽车中，在要在发动机的运转中进行系统停止的情况下，当离合器正常时，则在释放离合器之后切断向发动机的燃料供给以使发动机停止。并且，当离合器产生异常时，则在将离合器卡合了的状态下一边使电动机作为发电机发挥功能一边降低从发动机输出的转矩来使发动机停止。由此，抑制进行系统停止时的发动机的转速上升(突然上升)。
发明内容
然而，在上述的混合动力汽车中，当伴随系统停止而释放离合器时，若从发动机、电动机输出使转速上升的方向的转矩，则发动机的转速会上升(突然上升)或电动机的转速会上升。由于使用者在系统停止时没有预想到发动机、电动机的转速上升，因此这样的发动机、电动机的转速上升可能会给使用者带来不适感。
本发明的混合动力汽车及其控制方法的主要目的在于，抑制系统停止时的发动机的转速上升(突然上升)及电动机的转速上升。
本发明的混合动力汽车及其控制方法为了实现上述的主要目的而采用了以下的方案。
本发明的一方案的混合动力汽车具备：
发动机；
电动机；
离合器，所述离合器构成为进行所述发动机的输出轴与所述电动机的旋转轴之间的连接及连接的解除；以及
电子控制装置，所述电子控制装置构成为控制所述发动机、所述电动机和所述离合器，使得在规定时刻，当转矩条件成立时，释放所述离合器，所述规定时刻是从将所述离合器设为卡合状态而使所述发动机运转的状态伴随着向所述发动机的燃料供给的停止而进行系统停止的时刻，所述转矩条件是作用于所述发动机的所述输出轴的转矩是使所述发动机的转速降低的方向的转矩且向所述电动机的所述旋转轴输出的转矩是使所述电动机的转速降低的方向的转矩。
在该方案的混合动力汽车中，在规定时刻，当转矩条件成立时，释放离合器，所述规定时刻是从将离合器设为卡合状态而使发动机运转的状态伴随着向发动机的燃料供给的停止而进行系统停止的时刻，所述转矩条件是作用于发动机的输出轴的转矩是使发动机的转速降低的方向的转矩且向电动机的旋转轴输出的转矩是使电动机的转速降低的方向的转矩。由于在作用于发动机的输出轴的转矩是使发动机的转速降低的方向的转矩且向电动机的旋转轴输出的转矩是使电动机的转速降低的方向的转矩时释放离合器，因此能够抑制发动机的转速上升(突然上升)及电动机的转速上升。
在上述方案中，所述电子控制装置也可以构成为，在所述规定时刻控制所述电动机，以使值为0的转矩或者使所述旋转轴的转速降低的方向的转矩作用于所述电动机的所述旋转轴，并且在所述转矩条件成立时，释放所述离合器。
在上述方案中，所述电子控制装置也可以构成为，在所述规定时刻，当所述电动机的转速达到规定转速以下时，无论所述转矩条件是否成立都释放所述离合器。这样，能够抑制释放离合器后的发动机及电动机的反转。
在上述方案中，所述电子控制装置也可以构成为，控制所述电动机，使得在释放所述离合器之后，第一降低率与第二降低率之差成为规定差以内，所述第一降低率是所述发动机的转速的每单位时间的降低量，所述第二降低率是所述电动机的转速的每单位时间的降低量。这样，能够抑制在释放离合器之后相较于发动机的转速的降低，电动机的转速的降低过度延迟的状况。由此，能够抑制从释放离合器开始到停止电动机的旋转为止的时间变长的状况。
在上述方案中，所述电子控制装置也可以构成为，在从所述规定时刻经过了规定时间之后，无论所述转矩条件是否成立都释放所述离合器。
本发明的另一方案的混合动力汽车的控制方法，其包括如下处理：
在发动机的输出轴与电动机的旋转轴通过离合器而连接并使所述发动机运转的状态下，停止向所述发动机的燃料供给；
当转矩条件成立时，释放所述离合器，所述转矩条件是作用于所述发动机的所述输出轴的转矩是使所述发动机的转速降低的方向的转矩且向所述电动机的所述旋转轴输出的转矩是使所述电动机的转速降低的方向的转矩。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：
图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的结构的概要的结构图；
图2是表示发动机22的结构的概要的结构图；
图3是表示由HVECU70执行的系统停止时控制例程的一例的流程图；
图4是用于说明点火开关80的状态、燃料切断指令的有无、离合器36的状态、要求转矩Tin＊、控制用转矩Tinc、发动机转矩Te、转矩指令Tm＊、发动机22的转速Ne的随时间变化的一例的说明图；
图5是表示变形例的系统停止时控制例程的一例的流程图。
具体实施方式
接着，使用实施例来说明用于实施本发明的方式。
图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的结构的概要的结构图，图2是表示发动机22的结构的概要的结构图。实施例的混合动力汽车20如图1所示具备发动机22、电动机30、逆变器32、离合器36、自动变速装置40、高电压蓄电池60、低电压蓄电池67、DC/DC转换器68和混合动力用电子控制单元(以下称为“HVECU”)70。
发动机22构成为将从燃料箱经由燃料供给系统供给的汽油、轻油等作为燃料来使用并通过吸气、压缩、膨胀(爆炸燃烧)、排气这样的各行程来输出动力的四缸内燃机。如图2所示，发动机22将由空气滤清器122过滤后的空气向进气管123吸入并使其通过节气门阀124，并且从燃料喷射阀126喷射燃料而将空气与燃料混合。然后，发动机22将该混合气体经由进气阀128向燃烧室129吸入。然后，发动机22利用由火花塞130产生的电火花使吸入的混合气体发生爆炸燃烧，将在其能量的作用下被下压的活塞132的往复运动转换为曲轴23的旋转运动。从燃烧室129经由排气阀131向排气管133排出的废气经由净化装置134而向外部气体排出，所述净化装置134具有对一氧化碳(CO)、碳化氢(HC)、氮氧化物(NOx)这样的有害成分进行净化的催化剂(三效催化剂)134a。发动机22由发动机用电子控制单元(以下，称为“发动机ECU”)24来控制运转。
虽然未图示，但发动机ECU24构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU以外，还具备用于存储处理程序的ROM、用于临时存储数据的RAM、输入输出端口以及通信端口。对发动机22进行运转控制所需的来自各种传感器的信号经由输入端口向发动机ECU24输入。作为向发动机ECU24输入的信号，例如可以举出来自用于检测发动机22的曲轴23的旋转位置的曲轴位置传感器140的曲轴转角θcr、来自用于检测发动机22的冷却水的温度的水温传感器142的冷却水温Tw。还可以举出来自凸轮位置传感器144的凸轮角θci、θco，其中，凸轮位置传感器144用于检测对进气阀128进行开闭的进气凸轮轴的旋转位置、对排气阀131进行开闭的排气凸轮轴的旋转位置。还可以举出来自用于对节气门阀124的位置进行检测的节气门位置传感器124a的节气门开度TH、来自安装于进气管123的空气流量计148的吸入空气量Qa、来自安装于进气管123的温度传感器149的进气温度Ta。还可以举出来自安装于排气管133的空燃比传感器135a的空燃比AF、来自安装于排气管133的氧传感器135b的氧信号O2。
从发动机ECU24经由输出端口来输出用于对发动机22进行运转控制的各种控制信号。作为从发动机ECU24输出的信号，可以举出对用于调整节气门阀124的位置的节气门电动机124b的控制信号、对燃料喷射阀126的控制信号以及对火花塞130的控制信号。发动机ECU24经由通信端口与HVECU70连接。
发动机ECU24基于来自曲轴位置传感器140的曲轴转角θcr来运算发动机22的转速Ne，基于来自空气流量计148的吸入空气量Qa和发动机22的转速Ne来运算负载率(在发动机22的一次循环中实际吸入的空气的容积相对于发动机22的每一次循环的行程容积之比)KL。
如图1所示，在作为发动机22的输出轴的曲轴23上连接有用于使发动机22起动的起动电动机25以及使用来自发动机22的动力进行发电的交流发电机26。
电动机30例如构成为同步发电电动机。逆变器32用于电动机30的驱动并与高电压侧电力线61连接。电动机30通过由HVECU70对逆变器32的多个开关元件进行开关控制而被驱动旋转。
离合器36例如构成为在由被电动机30驱动的未图示的机械式油泵供给的液压下进行驱动的液压驱动的摩擦离合器，进行发动机22的曲轴23与电动机30的旋转轴之间的连接及连接的解除。
自动变速装置40具备变矩器43、6级变速的自动变速器45以及未图示的液压回路。变矩器43构成为通常的流体式的传导装置，将与电动机30的旋转轴连接的输入轴41的动力以转矩增大的方式向作为自动变速器45的输入轴的中间旋转轴44传递或者不增大转矩地直接传递。变矩器43具备安装于输入轴41的泵叶轮、与中间旋转轴44连接的涡轮、对从涡轮向泵叶轮的工作油的流动进行整流的定子、将定子的旋转方向限制为一个方向的单向离合器以及连结泵叶轮与涡轮的液压驱动的锁止离合器43a。自动变速器45与中间旋转轴44连接且与连接于驱动轴46的输出轴42连接，具有多个行星齿轮和液压驱动的多个摩擦卡合元件(离合器、制动器)。需要说明的是，驱动轴46经由车轴56及后差速齿轮57与后轮55a、55b连结。该自动变速器45例如通过多个摩擦卡合元件的卡合脱离来形成从第一级至第六级为止的前进档、后退档，从而在中间旋转轴44与输出轴42之间传递动力。
高电压蓄电池60例如构成为锂离子二次电池，和逆变器32一起与高电压侧电力线61连接。低电压蓄电池67构成为额定电压比高电压蓄电池60低的例如铅蓄电池，和起动电动机25、交流发电机26一起与低电压侧电力线66连接。DC/DC转换器68与高电压侧电力线61及低电压侧电力线66连接。该DC/DC转换器68通过被HVECU70控制而将高电压侧电力线61的电力以伴随有电压下降的方式向低电压侧电力线66供给。
虽然未图示，但HVECU70构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU以外，还具备用于存储处理程序的ROM、用于临时存储数据的RAM、输入输出端口以及通信端口。来自各种传感器的信号经由输入端口向HVECU70输入。作为向HVECU70输入的信号，例如可以举出来自用于检测电动机30的转子的旋转位置的旋转位置传感器(例如旋转变压器)30a的电动机30的转子的旋转位置φm、来自安装于输入轴41的转速传感器41a的输入轴41的转速NLin、来自安装于中间旋转轴44的转速传感器44a的中间旋转轴44的转速NLout、来自安装于驱动轴46的转速传感器46a的驱动轴46的转速Np。另外，还可以举出来自安装于高电压蓄电池60的端子之间的电压传感器的高电压蓄电池60的电压Vb、来自安装于高电压蓄电池60的输出端子上的电流传感器的高电压蓄电池60的电流Ib。进而，还可以举出来自点火开关80的点火信号、来自用于检测换档杆81的操作位置的档位传感器82的档位SP、来自用于检测加速踏板83的踏入量的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自用于检测制动踏板85的踏入量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP以及来自车速传感器88的车速V。
从HVECU70经由输出端口输出各种控制信号。作为从HVECU70输出的信号，例如可以举出对起动电动机25的控制信号、对交流发电机26的控制信号。另外，还可以举出对逆变器32的控制信号、对离合器36的控制信号、对自动变速装置40(锁止离合器43a、自动变速器45)的控制信号以及对DC/DC转换器68的控制信号。HVECU70经由通信端口与发动机ECU24连接。HVECU70还基于来自旋转位置传感器30a的电动机30的转子的旋转位置φm来运算电动机30的转速Nm(自动变速装置40的输入轴41的转速)。进而，HVECU70还运算锁止离合器43a的转速差量ΔNL来作为来自转速传感器41a的输入轴41的转速Nlin与来自转速传感器44a的中间旋转轴44的转速Nlout之差。
在这样构成的实施例的混合动力汽车20中，在将离合器36设为释放状态且使用来自电动机30的动力进行行驶的电动行驶(EV行驶)模式、将离合器36设为卡合状态且使用来自发动机22及电动机30的动力进行行驶的混合动力行驶(HV行驶)模式下行驶。
在EV行驶模式下，HVECU70基本上进行以下的EV行驶控制。最初，基于相对于加速器开度Acc和车速V的变速曲线来设定自动变速器45的目标变速档M＊，并控制自动变速器45，以使自动变速器45的变速档M成为目标变速档M＊。另外，基于加速器开度Acc和车速V来设定驱动轴46(自动变速装置40的输出轴42)的要求转矩Tp＊，基于驱动轴46的要求转矩Tp＊和与自动变速器45的变速档M对应的齿数比来计算自动变速装置40的输入轴41的要求转矩Tin＊。并且，设定电动机30的转矩指令Tm＊(将使电动机30的转速上升的方向设为正值)，以使要求转矩Tin＊向输入轴41输出，并进行逆变器32的多个开关元件的开关控制，以使电动机30按照转矩指令Tm＊驱动。
需要说明的是，在EV行驶模式下，也存在如下情况：在从未图示的空调装置进行供暖要求等时，将离合器36设为释放状态来使发动机22独立运转并同时进行上述的EV行驶控制。
在HV行驶模式下，HVECU70基本上进行以下的HV行驶控制。与EV行驶模式同样地进行自动变速器45的控制。就发动机22及电动机30的控制而言，最初与EV行驶模式同样地计算输入轴41的要求转矩Tin＊。接着，设定发动机22的目标转矩Te＊(将使发动机22的转速Ne上升的方向设为正值)、电动机30的转矩指令Tm＊，以将要求转矩Tin＊向输入轴41输出。并且，控制发动机22，以使发动机22按照目标转矩Te＊运转，且进行逆变器32的多个开关元件的开关控制，以使电动机30按照转矩指令Tm＊驱动。
接着，对这样构成的实施例的混合动力汽车20的动作、尤其是在HV行驶模式下的行驶期间点火开关80被断开时的动作进行说明。图3是表示由HVECU70执行的系统停止时控制例程的一例的流程图。该例程在以HV行驶模式进行行驶的期间点火开关80被断开时执行，即在从将离合器36设为卡合状态并使发动机22运转的状态进行系统停止时执行。需要说明的是，在点火开关80被断开时，自动变速器45通过多个摩擦卡合元件的卡合脱离来解除中间旋转轴44与输出轴42的连接，切断中间旋转轴44与输出轴42之间的动力的传递。
当执行本例程时，HVECU70的CPU执行输入点火开关80被断开时的节气门开度TH(断开时TH)和要求转矩Tin＊(断开时Tin＊)的处理(步骤S100)。关于节气门开度TH，借助通信经由发动机ECU24来输入点火开关80被断开时由节气门位置传感器124a检测出的节气门开度TH。关于要求转矩Tin＊，输入点火开关80被断开时设定的要求转矩Tin＊。
接着，HVECU70将燃料切断指令向发动机ECU24发送(步骤S110)。接收到燃料切断指令的发动机ECU24停止来自燃料喷射阀126的燃料喷射，以使节气门阀124的开度成为全闭的方式控制节气门电动机124b。并且，为了抑制未燃烧的燃料向催化剂(三效催化剂)134a供给，发动机22使火花塞130按气缸一次次地点火而使残留在各气缸内的燃料燃烧。因而，即便是停止来自燃料喷射阀126的燃料喷射，从发动机22输出的发动机转矩Te也不会立刻降低，而是在残留于各气缸内的燃料燃烧之后降低。
接着，HVECU70将规定转矩Tref设定为输入轴41的要求转矩Tin＊(步骤S120)。规定转矩Tref被设定为负值(抑制输入轴41的旋转的方向)。
当这样设定要求转矩Tin＊时，HVECU70使用点火开关80被断开时的要求转矩Tin＊(断开时Tin＊)、规定变化率dTin(要求转矩Tin＊的每单位时间的变化量)和从点火开关80被断开起的经过时间toff来设定控制用转矩Tinc，以使输入轴41的转矩朝向要求转矩Tin＊按规定变化率dTin降低(步骤S130)。规定变化率dTin如后所述作为在电动机30的转速Nm处于规定转速Nmref附近释放离合器36时使发动机22的转速Ne及电动机30的转速Nm不会成为负值(不会反转)的变化率而使用预先通过实验、解析等确定的值。
接着，HVECU70使用点火开关80被断开时的节气门开度TH(断开时TH)和经过时间toff来推定当前的发动机转矩Te(步骤S140)。就发动机转矩Te的推定而言，预先将断开时TH、经过时间toff和发动机转矩之间的关系作为映射存储在未图示的ROM中，在给出断开时TH和经过时间toff时，从映射中导出对应的发动机转矩，并将导出的发动机转矩推定为当前的发动机转矩Te。
HVECU70在这样设定控制用转矩Tinc和当前的发动机转矩Te之后，将从控制用转矩Tinc减去当前的发动机转矩Te所得的转矩与值为0的转矩中的小的一方的转矩设定为转矩指令Tm＊，并控制逆变器32，使得按照转矩指令Tm＊驱动电动机30(步骤S150)。通过这样控制电动机30，由此能够在从电动机30输出的转矩成为值为0的转矩或者使电动机30的转速降低的方向的转矩的范围内向输入轴41输出控制用转矩Tinc。使电动机30的转速降低的方向的转矩例如是与电动机30的旋转方向相反方向的转矩。
接着，HVECU70判定发动机转矩Te及转矩指令Tm＊是否小于0这个值，即判定发动机转矩Te及转矩指令Tm＊是否成为抑制各自的旋转的方向(步骤S160)。在发动机转矩Te及转矩指令Tm＊小于0这个值时，HVECU70释放离合器36(步骤S190)。这样，由于在发动机转矩Te及转矩指令Tm＊小于0这个值时、即发动机转矩Te及转矩指令Tm＊成为抑制各自的旋转的方向时释放离合器36，因此能够抑制发动机22的转速Ne的上升(突然上升)、电动机30的转速Nm的上升。
HVECU70在发动机转矩Te及转矩指令Tm＊中的至少一方为0这个值以上时，输入电动机30的转速Nm(步骤S170)。输入的是基于来自旋转位置传感器30a的电动机30的转子的旋转位置φm运算出的电动机30的转速Nm。
HVECU70在这样输入电动机30的转速Nm时，判定转速Nm是否为规定转速Nmref以下(步骤S180)。这里，规定转速Nmref是用于判定在释放离合器36后发动机22、电动机30是否会反转的阈值，比0这个值高，例如设定为350rpm(为了利用机械式油泵向离合器36供给驱动用的液压而所需的电动机30的转速Nm的下限值)等。这样设计的依据是：若在电动机30的转速Nm为0这个值或0这个值附近的非常低的转速时释放离合器36，则在惯性的作用下发动机22的转速Ne、电动机30的转速Nm有时会成为负值，即发动机22、电动机30有时会反转。
当在步骤S180中电动机30的转速Nm超过规定转速Nmref时，HVECU70返回到步骤S130，反复进行步骤S130～S180，直至发动机转矩Te及转矩指令Tm＊小于0这个值或者电动机30的转速Nm成为规定转速Nmref以下为止。步骤S130的控制用转矩Tinc被设定为使输入轴41的转矩朝向要求转矩Tin＊按照负值的规定变化率dTin降低。因此，通过反复进行步骤S130～S180，由此控制用转矩Tinc成为负值，输入轴41的转速、即发动机22的转速Ne和电动机30的转速Nm降低。
当这样降低电动机30的转速Nm而使得在步骤S180中电动机30的转速Nm达到规定转速Nmref以下时，HVECU70判断为若是在电动机30的转速Nm进一步降低了的状态下释放离合器36则在释放后发动机22及电动机30可能会反转，从而释放离合器36(步骤S190)。由此，能够抑制离合器36释放后的发动机22及电动机30的反转。
在这样释放离合器36后，接着HVECU70通过与步骤S140同样的处理来推定当前的发动机转矩Te(步骤S200)，并利用下式(1)来设定电动机30的转矩指令Tm＊，并控制逆变器32，以使电动机30按照转矩指令Tm＊驱动(步骤S210)。在式(1)中，“Ie”表示将离合器36设为释放状态时的发动机22的绕输出轴的惯性。“Im”表示将离合器36设为释放状态时的电动机30的绕旋转轴的惯性。“Te”表示在步骤S200中推定出的发动机转矩。式(1)是用于在释放离合器36之后使发动机22的转速Ne的降低率dNe/dt(发动机22的转速Ne的每单位时间的降低量)与电动机30的转速Nm的降低率dNm/dt(电动机30的转速Nm的每单位时间的降低量)成为相同的降低率的关系式。在将离合器36设为释放状态时，下式(2)、(3)成立。式(1)可以通过在式(2)、式(3)中将降低率dNe/dt与降低率dNm/dt设为相同的降低率来容易地导出。需要说明的是，在式(3)中，设自动变速器45是通过多个摩擦卡合元件的卡合脱离来解除中间旋转轴44与输出轴42的连接的部件。
Tm*＝Im/Ie·Te···(1)
Ie·dNe/dt＝Te···(2)
Im·dNm/dt＝Tm*···(3)
这样，HVECU70在步骤S190中释放离合器36之后，在步骤S210中使用上述的式(1)来设定电动机30的转矩指令Tm＊，并控制逆变器32，以使电动机30按照转矩指令Tm＊驱动。由此，能够在离合器36释放后使发动机22的转速Ne的降低率dNe/dt与电动机30的转速Nm的降低率dNm/dt相同。
接着，HVECU70输入发动机22的转速Ne(步骤S220)，判定发动机22的转速Ne是否为停止转速Nstop以下(步骤S230)。在步骤S220中，借助通信来输入基于来自曲轴位置传感器140的曲轴转角θcr而由发动机ECU24运算出的发动机22的转速Ne。在步骤S230中，停止转速Nstop是用于判定发动机22是否停止旋转的阈值，被设定为值为0的转速或接近0这个值的转速(例如3rpm、5rpm、7rpm等)。电动机30的转速Nm在离合器36处于卡合状态时与发动机22的转速Ne相同，在离合器36释放后以与发动机22相同的降低率降低，因此成为与发动机22相同的转速。由此，步骤S220成为用于判定发动机22及电动机30是否停止旋转的处理。
当在步骤S230中发动机22的转速Ne超过停止转速Nstop时，HVECU70判断为发动机22及电动机30没有停止旋转，返回到步骤S200的处理，反复进行步骤S200～S230的处理直至发动机22的转速Ne成为停止转速Nstop以下为止。
当在步骤S230中发动机22的转速Ne为停止转速Nstop以下时，HVECU70判断为发动机22及电动机30停止了旋转，停止发动机22的运转、电动机30的驱动(步骤S240)，结束本例程。
图4是用于说明点火开关80的状态、燃料切断指令的有无、离合器36的状态、要求转矩Tin＊、控制用转矩Tinc、发动机转矩Te、转矩指令Tm＊、发动机22的转速Ne的随时间变化的一例的说明图。在图中，实线表示点火开关80的状态、燃料切断指令的有无、要求转矩Tin＊、发动机转矩Te、发动机22的转速Ne。虚线表示控制用转矩Tinc。单点划线表示转矩指令Tm＊。
当点火开关80被断开时，向发动机ECU24发送燃料切断指令(步骤S110、时刻t0)。当发送燃料切断指令时，发动机22在停止来自燃料喷射阀126的燃料喷射之后使火花塞130点火来使残留在各气缸内的燃料燃烧。因此，在停止来自燃料喷射阀126的燃料喷射之后的短暂的期间会从发动机22输出转矩。此时，HVECU70将从控制用转矩Tinc减去当前的发动机转矩Te所得的转矩与值为0的转矩中的小的一方的转矩设定为转矩指令Tm＊，并控制逆变器32，以使电动机30按照转矩指令Tm＊驱动(步骤S140、S150)，因此向输入轴41输出基于控制用转矩Tinc得到的转矩，并将转矩指令Tm＊设定为0这个值以下。
然后，当控制用转矩Tinc成为负值时，发动机转矩Te为负，发动机22的转速Ne降低(时刻t1)。然后，在发动机转矩Te及电动机30的转矩指令Tm＊小于0这个值时释放离合器36(步骤S190、时刻t2)。此时，由于发动机转矩Te、电动机30的转矩指令Tm＊成为使发动机22、电动机30的转速降低的方向的转矩，因此能够抑制释放离合器36时的发动机22、电动机30的转速Ne、Nm的上升。使发动机22的转速降低的方向的转矩例如是与发动机22的旋转方向相反的方向的转矩。
在将离合器36设为释放状态之后，HVECU70用由上述的式(1)设定的转矩指令Tm＊来驱动电动机30(步骤S200～S210)，使发动机22的转速Ne的降低率dNe/dt与电动机30的转速Nm的降低率dNm/dt相同。然后，在发动机22的转速Ne成为停止转速Nstop以下时停止发动机22的运转、电动机30的驱动(时刻t3)。由此，能够使发动机22、电动机30更适当地停止。
根据以上所说明的实施例的混合动力汽车20，在从将离合器36设为卡合状态而使发动机22运转的状态伴随着向发动机22的燃料供给的停止来进行系统停止时，HVECU70在发动机转矩Te及对电动机30的转矩指令Tm＊小于0这个值的情况下释放离合器36。由此，能够抑制进行系统停止时的发动机22的转速上升(突然上升)及电动机30的转速上升。
另外，在电动机30的转速Nm达到规定转速Nmref以下时，HVECU70无论发动机转矩Te及对电动机30的转矩指令Tm是否小于0这个值都释放离合器36，因此能够抑制发动机22及电动机30的反转。
进而，HVECU70在释放离合器36之后控制电动机30，以使发动机22的转速的降低率dNe/dt与电动机30的转速Nm的降低率dNm/dt相同，由此能够抑制从释放离合器36开始到停止电动机30的旋转为止的时间变长的状况。
在实施例的混合动力汽车20中，HVECU70在释放离合器36之后控制电动机30，以使发动机22的转速的降低率dNe/dt与电动机30的转速Nm的降低率dNm/dt相同。然而，除了这样的电动机30的控制以外，HVECU70也可以在将离合器36释放前后以使发动机22的转速的降低率dNe/dt成为相同的方式控制电动机30。图5是表示变形例的系统停止时控制例程的一例的流程图。本例程除了在步骤S140与步骤S150之间执行步骤S300这一点以及在步骤S300中发动机转矩Te小于0这个值时执行步骤S310这一点以外，执行与图3所例示的系统停止时控制例程相同的处理。因此，在变形例的系统停止时控制例程中，对与图3所例示的系统停止时控制例程相同的处理标注同一附图标记并省略详细的说明。
HVECU70在步骤S140中推定出发动机转矩Te时，判定发动机转矩Te是否小于0这个值(步骤S300)。在发动机转矩Te为0这个值以上时，即在发动机转矩Te没有成为抑制发动机22的旋转的方向时，HVECU70执行步骤S150以后的处理。通过这样控制电动机30，由此能够在从电动机30输出的转矩成为值为0的转矩或者使电动机30的转速降低的方向的转矩的范围内向输入轴41输出控制用转矩Tinc。
并且，在发动机转矩Te小于0这个值时，即在发动机转矩Te成为抑制发动机22的旋转的方向时，HVECU70利用下式(4)来设定电动机30的转矩指令Tm＊，并控制逆变器32，以使电动机30按照转矩指令Tm＊驱动(步骤S310)，执行步骤S160以后的处理。在式(4)中，“Te”是在步骤S140中推定出的发动机转矩。式(4)是用于使离合器36卡合的状态下的发动机22的转速Ne的降低率dNe/dt(发动机22的转速Ne的每单位时间的降低量)与离合器36释放的状态下的发动机22的转速Ne的降低率dNe/dt成为相同的降低率的关系式。在将离合器36设为卡合状态时，下式(5)成立。式(4)可以通过在上述的式(2)和式(5)中将降低率dNe/dt设为相同的降低率而容易地导出。需要说明的是，在式(5)中，自动变速器45是通过多个摩擦卡合元件的卡合脱离来解除中间旋转轴44与输出轴42的连接的部件。由此，能够抑制将离合器36释放前后的发动机22的转速Ne的降低率dNe/dt的变化。
Tm*＝Im/Ie·Te···(4)
(Ie+Im)·dNe/dt＝Te+Tm*···(5)
在实施例的混合动力汽车20中，HVECU70在步骤S170、S180中判定电动机30的转速Nm是否为规定转速Nmref以下。然而，也可以不执行步骤S170、S180。这种情况下，HVECU70在步骤S160中发动机转矩Te及转矩指令Tm＊小于0这个值时，HVECU70释放离合器36。在步骤S160中发动机转矩Te及转矩指令Tm＊为0这个值以上时，返回到步骤S130，反复进行步骤S130～S160直至发动机转矩Te及转矩指令Tm＊小于0这个值为止。另外，作为不执行步骤S170、S180亦可的另一例，也可以在发动机转矩Te及转矩指令Tm＊不小于0这个值时断开点火开关80并在经过规定时间后释放离合器36。
在实施例的混合动力汽车20中，HVECU70在步骤S210中设定转矩指令Tm＊，以使发动机22的转速的降低率dNe/dt与电动机30的转速Nm的降低率dNm/dt相同，并按照转矩指令Tm＊来驱动电动机30。然而，HVECU70也可以设定转矩指令Tm＊，以使发动机22的转速的降低率dNe/dt与电动机30的转速Nm的降低率dNm/dt之差在规定差以内，并按照转矩指令Tm＊来驱动电动机30。作为规定差，预先通过实验、解析等确定为使从释放离合器36开始到停止电动机30的旋转为止的时间不会过长的值即可。
在实施例的混合动力汽车20中，HVECU70在步骤S150中将从控制用转矩Tinc减去当前的发动机转矩Te所得的转矩与值为0的转矩中的小的一方的转矩设定为转矩指令Tm＊。然而，HVECU70可以将从控制用转矩Tinc减去当前的发动机转矩Te所得的转矩设定为转矩指令Tm＊，也可以将负值的规定转矩Tmref设定为转矩指令Tm＊。
在实施例的混合动力汽车20中，HVECU70在步骤S110中发送燃料切断指令时，在发动机22中停止来自燃料喷射阀126的燃料喷射之后使火花塞130点火来使残留在各气缸内的燃料燃烧。然而，发动机22也可以不在停止来自燃料喷射阀126的燃料喷射之后使火花塞130点火。这种情况下，在停止来自燃料喷射阀126的燃料喷射之后，有时会因空气的响应延迟而从发动机22输出正的转矩，但由于通过应用本发明来释放离合器36，因此能够抑制进行系统停止时的发动机22的转速上升(突然上升)及电动机30的转速上升。
在实施例的混合动力汽车20中，使用的是四缸发动机22，但也可以使用六缸、八缸等的发动机。
在实施例的混合动力汽车20中，具备发动机ECU24和HVECU70，但也可以将它们作为一个电子控制单元来构成。
对实施例的主要元件与本发明的主要元件的对应关系进行说明。在实施例中，发动机22是“发动机”的一例，电动机30是“电动机”的一例，离合器36是“离合器”的一例，发动机ECU24和HVECU70是“电子控制装置”的一例。
需要说明的是，实施例是用于对实施本发明的方式具体进行说明的一例，因此实施例的主要元件与本发明的主要元件的对应关系并不限定本发明的元件。即，实施例只不过是本发明的具体一例。
以上，使用实施例对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明丝毫不限定于这样的实施例，当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式实施。
本发明能够用于混合动力汽车的制造工业等中。

Claims (4)

1.一种混合动力汽车，其特征在于，具备：
发动机；
电动机；
离合器，所述离合器构成为进行所述发动机的输出轴与所述电动机的旋转轴之间的连接及连接的解除；以及
电子控制装置，所述电子控制装置构成为控制所述发动机、所述电动机和所述离合器，使得在规定时刻，当转矩条件成立时，释放所述离合器，所述规定时刻是从将所述离合器设为卡合状态而使所述发动机运转的状态伴随着向所述发动机的燃料供给的停止而进行系统停止的时刻，所述转矩条件是作用于所述发动机的所述输出轴的转矩是使所述发动机的转速降低的方向的转矩且向所述电动机的所述旋转轴输出的转矩是使所述电动机的转速降低的方向的转矩，
所述电子控制装置构成为，控制所述电动机，使得在释放所述离合器之后，第一降低率与第二降低率之差成为规定差以内，所述第一降低率是所述发动机的转速的每单位时间的降低量，所述第二降低率是所述电动机的转速的每单位时间的降低量，
所述电子控制装置构成为，在从所述规定时刻经过了规定时间之后，无论所述转矩条件是否成立都释放所述离合器。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述电子控制装置构成为，在所述规定时刻控制所述电动机，以使值为0的转矩或者使所述旋转轴的转速降低的方向的转矩作用于所述电动机的所述旋转轴，并且在所述转矩条件成立时，释放所述离合器。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车，其特征在于，
所述电子控制装置构成为，在所述规定时刻，当所述电动机的转速达到规定转速以下时，无论所述转矩条件是否成立都释放所述离合器。
4.一种混合动力汽车的控制方法，其特征在于，包括如下处理：
在发动机的输出轴与电动机的旋转轴通过离合器而连接并使所述发动机运转的状态下，停止向所述发动机的燃料供给；
当转矩条件成立时，释放所述离合器，所述转矩条件是作用于所述发动机的所述输出轴的转矩是使所述发动机的转速降低的方向的转矩且向所述电动机的所述旋转轴输出的转矩是使所述电动机的转速降低的方向的转矩，
控制所述电动机，使得在释放所述离合器之后，第一降低率与第二降低率之差成为规定差以内，所述第一降低率是所述发动机的转速的每单位时间的降低量，所述第二降低率是所述电动机的转速的每单位时间的降低量，
在从所述规定时刻经过了规定时间之后，无论所述转矩条件是否成立都释放所述离合器。
CN202011525531.4A 2020-01-16 2020-12-22 混合动力汽车及其控制方法 Active CN113135174B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-005093 2020-01-16
JP2020005093A JP7230831B2 (ja) 2020-01-16 2020-01-16 ハイブリッド自動車

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113135174A CN113135174A (zh) 2021-07-20
CN113135174B true CN113135174B (zh) 2024-01-30

Family

ID=76650530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011525531.4A Active CN113135174B (zh) 2020-01-16 2020-12-22 混合动力汽车及其控制方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11458946B2 (zh)
JP (1) JP7230831B2 (zh)
CN (1) CN113135174B (zh)
DE (1) DE102020133910A1 (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012153311A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両のエンジン停止制御装置
WO2014045412A1 (ja) * 2012-09-21 2014-03-27 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
CN104169149A (zh) * 2012-03-16 2014-11-26 日产自动车株式会社 混合动力驱动电动汽车的驱动控制装置以及驱动控制方法
CN104245454A (zh) * 2012-03-26 2014-12-24 丰田自动车株式会社 混合动力车辆的驱动控制装置
CN105246752A (zh) * 2013-06-18 2016-01-13 爱信精机株式会社 混合动力车辆用驱动装置的变速控制装置
CN106043285A (zh) * 2015-04-15 2016-10-26 丰田自动车株式会社 混合动力汽车
CN106132747A (zh) * 2014-03-25 2016-11-16 丰田自动车株式会社 发动机停止系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5949899B2 (ja) 1979-05-10 1984-12-05 エヌオーケー株式会社 射出成形装置
JP3371413B2 (ja) * 1995-05-18 2003-01-27 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド車両
US6364807B1 (en) * 2000-06-30 2002-04-02 Ford Global Technologies, Inc. Control strategy for a hybrid powertrain for an automotive vehicle
DE102008002383A1 (de) * 2008-06-12 2009-12-17 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebsstrangs
JP5382467B2 (ja) * 2011-04-20 2014-01-08 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置
WO2013137279A1 (ja) * 2012-03-16 2013-09-19 日産自動車株式会社 ハイブリッド駆動電気自動車の駆動制御装置及び駆動制御方法
DE102012206158A1 (de) * 2012-04-16 2013-10-17 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs und Steuerungseinrichtung desselben
JP5867440B2 (ja) * 2013-04-01 2016-02-24 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
US9150219B2 (en) * 2014-02-21 2015-10-06 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle and method of starting engine
US9533677B2 (en) * 2014-08-26 2017-01-03 Ford Global Technologies, Llc Method of transitioning among shift schedules

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012153311A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車両のエンジン停止制御装置
CN104169149A (zh) * 2012-03-16 2014-11-26 日产自动车株式会社 混合动力驱动电动汽车的驱动控制装置以及驱动控制方法
CN104245454A (zh) * 2012-03-26 2014-12-24 丰田自动车株式会社 混合动力车辆的驱动控制装置
WO2014045412A1 (ja) * 2012-09-21 2014-03-27 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
CN105246752A (zh) * 2013-06-18 2016-01-13 爱信精机株式会社 混合动力车辆用驱动装置的变速控制装置
CN106132747A (zh) * 2014-03-25 2016-11-16 丰田自动车株式会社 发动机停止系统
CN106043285A (zh) * 2015-04-15 2016-10-26 丰田自动车株式会社 混合动力汽车

Also Published As

Publication number Publication date
CN113135174A (zh) 2021-07-20
US20210221352A1 (en) 2021-07-22
DE102020133910A1 (de) 2021-07-22
JP7230831B2 (ja) 2023-03-01
US11458946B2 (en) 2022-10-04
JP2021112930A (ja) 2021-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7751965B2 (en) Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle
EP2072789B1 (en) Internal combustion engine learning control dependent engine auto stop control
WO2015114718A2 (en) Hybrid vehicle
WO2014041423A1 (en) Vehicle and control method
JP2014073705A (ja) 車両用の制御装置
CN113135174B (zh) 混合动力汽车及其控制方法
JP7544073B2 (ja) エンジン装置
JP2023123118A (ja) エンジン装置
JP2023104026A (ja) エンジン装置
US20230227022A1 (en) Hybrid electric vehicle
JP2023094728A (ja) エンジン装置
JP2023112833A (ja) ハイブリッド車
JP2023117138A (ja) ハイブリッド車
JP2023107085A (ja) エンジン装置
US20240199001A1 (en) Automobiles
JP2023103535A (ja) ハイブリッド車
JP2023094035A (ja) エンジン装置
JP2023107266A (ja) ハイブリッド車
JP2023094038A (ja) エンジン装置
JP2023107145A (ja) エンジン装置
JP2023101152A (ja) ハイブリッド車
JP2023100427A (ja) エンジン装置
JP2022063475A (ja) ハイブリッド車両用の制御装置
JP2021017093A (ja) ハイブリッド車両
JP2024077853A (ja) エンジン装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant