CN114919564A - 车辆控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆控制装置,能够适当地执行根据车辆的速度的增加而使内燃机的转速增减的转速控制,能够提高车辆的商品性。一种控制装置(100),其对车辆(1)进行控制,所述车辆具备发动机(ENG)、能够利用发动机的动力进行发电的发电机(GEN)、以及通过从发电机供给电力而能够驱动驱动轮(DW)的马达(MOT),并且所述车辆能够以将来自发电机的电力向马达供给并通过马达驱动驱动轮的混合动力行驶模式而行驶。该控制装置在车辆以混合动力行驶模式行驶时,能够执行根据车辆的速度的增加而使发动机增减的模拟变速转速控制,并且在接受到规定的操作(例如使起跑控制工作的操作)的情况下,限制模拟变速转速控制的执行。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆控制装置。
背景技术
串联方式的混合动力电动机动车(Hybrid Electric Vehicle)通过内燃机来驱动发电机,并通过发电得到的电力来驱动电动机,由此进行行驶。因此,在需要发电时,如果使内燃机在效率最高的动作点稳定运转,则燃料效率提高。但是,即使驾驶员对加速踏板的操作、车辆的速度(即车速)发生变化,稳定运转的内燃机的运转音也不会变化。在这一点上,习惯于具有内燃机和变速器的车辆的驾驶员会有不适感,由此无法期望车辆的商品性高。因此,即使是串联方式的混合动力电动机动车,也期望驾驶员能够得到自然的感觉的商品性高的车辆。
专利文献1公开了如下技术:根据驱动轮的转速(即车速)的变化,使内燃机的转速在下限转速与上限转速之间增减。根据专利文献1,能够向驾驶员提供犹如具有内燃机和变速器的车辆那样车速与内燃机的驾驶音联动的自然的感觉。
[现有技术文献]
[专利文献]
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]
然而,通过根据车辆的速度的增加而使内燃机的转速增减,有时车辆的商品性反而会降低。即,当根据车辆的速度的增加而使内燃机的转速增减时,虽然能够向驾驶员提供车辆的速度与内燃机的驾驶音联动的自然的感觉,但车辆的加速性能可能会降低。因此,例如,在驾驶员重视车辆的加速性能那样的状况下,若由于根据车辆的速度的增加而使内燃机的转速增减从而导致车辆的加速性能降低,则车辆的商品性反而会降低。
本发明提供一种车辆控制装置,能够适当地执行根据车辆的速度的增加而使内燃机的转速增减的转速控制,能够提高车辆的商品性。
[用于解决课题的手段]
本发明提供一种车辆控制装置,其对车辆进行控制,所述车辆具备内燃机、能够利用从所述内燃机输出的动力进行发电的发电机、以及与驱动轮连结并且通过从所述发电机供给电力而能够驱动所述驱动轮的电动机,并且所述车辆能够进行将来自所述发电机的电力向所述电动机供给并通过所述电动机驱动所述驱动轮而行驶的串联行驶,其中,
所述车辆控制装置在所述车辆进行所述串联行驶时,能够执行如下的转速控制:根据所述车辆的速度的增加,使所述内燃机的转速增加至第一转速,当达到该第一转速时,使所述内燃机的转速降低至比该第一转速小的第二转速,
所述车辆控制装置在接受了规定的操作的情况下,限制所述转速控制的执行。
根据本发明,能够提供一种车辆控制装置,其能够适当地执行根据车辆的速度的增加而使内燃机的转速增减的转速控制,能够提高车辆的商品性。
附图说明
图1是表示具备本发明的一个实施方式的控制装置的车辆的概略构成的图。
图2是表示各行驶模式的内容的图。
图3是表示混合动力行驶模式下的发动机转速的一个例子的图。
图4是表示本实施方式的控制装置的具体的控制例的时序图。
图5是表示由本实施方式的控制装置进行的从蓄电池向马达的电力供给控制的一个例子的图。
附图标记说明:
1 车辆
100 控制装置(车辆控制装置)
BAT 蓄电池(蓄电装置)
DW 驱动轮
ENG 发动机(内燃机)
GEN 发电机(generator)
MOT 马达(电动机)
NeH 上限转速(第一转速)
NeL 下限转速(第二转速)。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的车辆控制装置的一个实施方式进行详细说明。
首先,参照图1,对具备作为本发明的车辆控制装置的一个实施方式的控制装置100的车辆1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,其负责包括驱动装置10在内的车辆1整体的控制。
[驱动装置]
如图1所示,驱动装置10具备:作为本发明中的内燃机的一个例子的发动机ENG;作为本发明中的发电机的一个例子的发电机GEN;作为本发明中的电动机的一个例子的马达MOT;变速器T;以及收纳发电机GEN、马达MOT及变速器T的壳体11。马达MOT及发电机GEN与车辆1所具备的蓄电池BAT连接,能够进行来自蓄电池BAT的电力供给和向蓄电池BAT的能量再生。蓄电池BAT是本发明中的蓄电装置的一个例子。
[变速器]
在壳体11中,沿着轴向从发动机ENG侧起设置有收纳变速器T的变速器收纳室11a和收纳马达MOT及发电机GEN的马达收纳室11b。
在变速器收纳室11a中收纳有相互平行地配置的输入轴21、发电机轴23、马达轴25及副轴27、以及差动机构D。
输入轴21与发动机ENG的曲轴12同轴地并排配置。曲轴12的驱动力经由未图示的阻尼器传递至输入轴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,称为马达侧)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以能够卡合和脱离的方式连结的液压离合器,并且是所谓的多板式的摩擦型离合器。
在发电机轴23上设置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的发电机驱动齿轮32和发电机轴23的发电机从动齿轮40构成用于将输入轴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的马达侧配置有发电机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并在转子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。由此,在发动机ENG驱动时,能够利用发电机GEN将从输入轴21输入的发动机ENG的动力转换为电力。
在马达轴25上设置有构成马达用齿轮系Gm的马达驱动齿轮52。在马达轴25上,在比马达驱动齿轮52靠马达侧的位置配置有马达MOT。马达MOT构成为具备:转子R,其固定于马达轴25;以及定子S,其固定于壳体11并在转子R的外径侧与转子R对置配置。
在副轴27上,从发动机侧依次设置有:低速侧从动齿轮60,其与低速侧驱动齿轮34啮合;输出齿轮62,其与差动机构D的齿圈70啮合;高速侧从动齿轮64,其经由第二离合器CL2而与输入轴21的高速侧驱动齿轮36啮合;以及马达从动齿轮66,其与马达轴25的马达驱动齿轮52啮合。第二离合器CL2是用于将副轴27与高速侧从动齿轮64以能够卡合和脱离的方式连结的液压离合器,并且是所谓的多板式的摩擦型离合器。
由输入轴21的低速侧驱动齿轮34和副轴27的低速侧从动齿轮60构成用于将输入轴21的旋转向副轴27传递的低速侧发动机用齿轮系GLo。另外,由输入轴21的高速侧驱动齿轮36和副轴27的高速侧从动齿轮64构成用于将输入轴21的旋转向副轴27传递的高速侧发动机用齿轮系GHi。在此,包括低速侧驱动齿轮34和低速侧从动齿轮60的低速侧发动机用齿轮系GLo的减速比比包括高速侧驱动齿轮36和高速侧从动齿轮64的高速侧发动机用齿轮系GHi的减速比大。
因此,通过在发动机ENG的驱动时接合第一离合器CL1且释放第二离合器CL2,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向副轴27传递。另一方面,通过在发动机ENG的驱动时释放第一离合器CL1且接合第二离合器CL2,发动机ENG的驱动力以较小的减速比经由高速侧发动机用齿轮系GHi向副轴27传递。需要说明的是,第一离合器CL1及第二离合器CL2不会同时被接合。
另外,由马达轴25的马达驱动齿轮52和副轴27的马达从动齿轮66构成用于将马达轴25的旋转向副轴27传递的马达用齿轮系Gm。当马达MOT的转子R旋转时,马达轴25的旋转经由马达用齿轮系Gm向副轴27传递。由此,在马达MOT驱动时,马达MOT的驱动力经由马达用齿轮系Gm向副轴27传递。
另外,由副轴27的输出齿轮62和差动机构D的齿圈70构成用于将副轴27的旋转向差动机构D传递的末端传动齿轮系Gf。因此,经由马达用齿轮系Gm输入到副轴27的马达MOT的驱动力、经由低速侧发动机用齿轮系GLo输入到副轴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输入到副轴27的发动机ENG的驱动力经由末端传动齿轮系Gf向差动机构D传递,并从差动机构D向车轴DS传递。由此,经由设置于车轴DS的两端的一对驱动轮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:动力传递路径,其使马达MOT的驱动力向车轴DS(即驱动轮DW)传递;低速侧的动力传递路径,其使发动机ENG的驱动力向车轴DS传递;以及高速侧的动力传递路径,其使发动机ENG的驱动力向车轴DS传递。由此,如后所述,搭载有驱动装置10的车辆1能够采用利用马达MOT输出的动力进行行驶的EV行驶模式、混合动力行驶模式、利用发动机ENG输出的动力进行行驶的低速侧发动机行驶模式、高速侧发动机行驶模式这样的多个行驶模式。
控制装置100基于从车辆1所具备的各种传感器(未图示)接收到的检测信号等来获取与车辆1相关的车辆信息,并基于获取到的车辆信息来控制驱动装置10。作为车辆1所具备的传感器,可以举出检测车轴DS的转速的车速传感器、检测对车辆1的加速器踏板的操作量的加速器位置传感器(以下,也称为AP传感器)、检测对车辆1的制动器踏板的操作量的制动传感器、检测发动机ENG的转速(以下,也称为发动机转速)的发动机转速传感器、检测蓄电池BAT的状态(例如,蓄电池BAT的端子间电压、充放电电流、温度)的蓄电池传感器等。
车辆信息包括表示车辆1的行驶状态的信息。作为车辆1的行驶状态,可以举出车辆1的速度(以下,也称为车速)、表示对车辆1所具备的加速器踏板的操作量(即加速器位置)的AP开度、车辆1的行驶所要求的驱动力(以下,也称为要求驱动力)、发动机转速等。
车速能够基于来自车速传感器的检测信号来获取。AP开度能够基于来自AP传感器的检测信号来获取。发动机转速能够基于来自发动机转速传感器的检测信号来获取。要求驱动力能够基于车速、AP开度等导出。
另外,车辆信息还包括与车辆1所具备的蓄电池BAT相关的蓄电池信息。蓄电池信息包含表示蓄电池BAT的剩余容量即SOC(state ofcharge:充电率)的信息。以下,也将蓄电池BAT的SOC称为蓄电池SOC。蓄电池SOC能够基于来自蓄电池传感器的检测信号(例如,蓄电池BAT的端子间电压、充放电电流)导出。另外,蓄电池信息中也可以包含由蓄电池传感器检测出的蓄电池BAT的端子间电压、充放电电流、温度等信息。
控制装置100通过基于车辆信息(即车辆1的行驶状态、蓄电池信息)来控制驱动装置10,从而使车辆1以车辆1能够采用的多个行驶模式(后述)中的任一个行驶模式行驶。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的燃料供给来控制发动机ENG的驱动,或者通过控制从发电机GEN、蓄电池BAT向马达MOT的电力供给来控制马达MOT的驱动,或者通过控制流过发电机GEN的线圈的励磁电流等来控制发电机GEN的发电。
进而,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动作的未图示的致动器,将第一离合器CL1释放或接合。同样地,控制装置100通过控制使第二离合器CL2动作的未图示的致动器,将第二离合器CL2释放或接合。
这样,控制装置100通过控制发动机ENG、发电机GEN、马达MOT、第一离合器CL1以及第二离合器CL2,能够使车辆1以后述的多个行驶模式中的任一个行驶模式行驶。需要说明的是,控制装置100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)来实现。
[车辆能够采用的行驶模式]
接着,参照图2所示的行驶模式表Ta,对车辆1能够采用的行驶模式进行说明。如图2所示,车辆1能够采用EV行驶模式、混合动力行驶模式、低速侧发动机行驶模式和高速侧发动机行驶模式。
[EV行驶模式]
EV行驶模式是从蓄电池BAT向马达MOT供给电力,并通过马达MOT基于该电力输出的动力使车辆1行驶的行驶模式。
具体而言,在EV行驶模式的情况下,控制装置100将第一离合器CL1以及第二离合器CL2均释放。另外,在EV行驶模式的情况下,控制装置100停止向发动机ENG喷射燃料,从而使发动机ENG停止输出动力。并且,在EV行驶模式的情况下,控制装置100从蓄电池BAT向马达MOT供给电力,使马达MOT输出与该电力相应的动力(图示为马达的“蓄电池驱动”)。由此,在EV行驶模式下,车辆1通过马达MOT基于从蓄电池BAT供给的电力而输出的动力来行驶。
需要说明的是,在EV行驶模式下,如上所述,来自发动机ENG的动力的输出被停止,且第一离合器CL1及第二离合器CL2均被释放。因此,在EV行驶模式下,不向发电机GEN输入动力,不进行发电机GEN的发电(图示为发电机的“停止发电”)。
[混合动力行驶模式]
混合动力行驶模式是至少从发电机GEN向马达MOT供给电力,并通过马达MOT基于该电力输出的动力使车辆1行驶的行驶模式。混合动力行驶模式为串联行驶的一个例子。
具体而言,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置100将第一离合器CL1以及第二离合器CL2均释放。另外,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置100进行向发动机ENG喷射燃料,使发动机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向发电机GEN输入。由此,利用发电机GEN进行发电。
而且,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置100将发电机GEN发电得到的电力向马达MOT供给,使马达MOT输出与该电力相应的动力(图示为马达的“发电机驱动”)。从发电机GEN向马达MOT供给的电力比从蓄电池BAT向马达MOT供给的电力大。因此,在混合动力行驶模式下,与EV行驶模式相比,能够增大从马达MOT输出的动力(马达MOT的驱动力),能够得到较大的驱动力作为车辆1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也能够根据需要向马达MOT供给来自蓄电池BAT的电力。即,控制装置100在混合动力行驶模式下能够从发电机GEN和蓄电池BAT双方向马达MOT供给电力。由此,与仅通过发电机GEN向马达MOT供给电力的情况相比,能够增加向马达MOT供给的电力,因此能够进一步增大从马达MOT输出的动力,能够得到更大的驱动力作为车辆1的驱动力。
需要说明的是,在车速为0(零)时起至达到规定的速度的速度区间中,该混合动力行驶模式成为在车辆1能够采用的行驶模式中能够得到最大的驱动力作为车辆1的驱动力的行驶模式。因此,控制装置100例如在后述使停止的车辆1起步并且迅速加速的状况下,从确保车辆1的加速性能的观点出发,使车辆1以混合动力行驶模式行驶。
[低速侧发动机行驶模式]
低速侧发动机行驶模式是将发动机ENG输出的动力通过低速侧的动力传递路径向驱动轮DW传递而使车辆1行驶的行驶模式。
具体而言,在低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喷射燃料,使发动机ENG输出动力。另外,在低速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100将第一离合器CL1接合,另一方面,将第二离合器CL2释放。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、末端传动齿轮系Gf及差动机构D向驱动轮DW传递,由此车辆1行驶。
另外,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向发电机GEN输入,但控制为不进行基于发电机GEN的发电。例如,在低速侧发动机行驶模式下,通过使设置在发电机GEN与蓄电池BAT之间的电力传递路径上的开关元件(例如设置在发电机GEN与蓄电池BAT之间的逆变器装置的开关元件)断开,从而控制为不进行基于发电机GEN的发电。由此,在低速侧发动机行驶模式下,能够降低因发电机GEN进行发电而产生的损失,并且能够减少发电机GEN等的发热量。另外,在低速侧发动机行驶模式下,在车辆1的制动时,也可以进行基于马达MOT的再生发电,利用发电得到的电力对蓄电池BAT进行充电。
另外,在低速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100能够根据需要将来自蓄电池BAT的电力向马达MOT供给。由此,在低速侧发动机行驶模式下,也能够利用马达MOT基于从蓄电池BAT供给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,能够得到更大的驱动力作为车辆1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传递而使车辆1行驶的行驶模式。
具体而言,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喷射燃料,使发动机ENG输出动力。另外,在高速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100将第二离合器CL2接合,另一方面,将第一离合器CL1释放。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、末端传动齿轮系Gf及差动机构D向驱动轮DW传递,由此车辆1行驶。
另外,在高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向发电机GEN输入,但控制为不进行基于发电机GEN的发电。由此,在高速侧发动机行驶模式下,能够降低由于发电机GEN进行发电而产生的损失,并且能够减少发电机GEN等的发热量。另外,在高速侧发动机行驶模式下,在车辆1的制动时,也可以进行基于马达MOT的再生发电,利用发电得到的电力对蓄电池BAT进行充电。
另外,在高速侧发动机行驶模式的情况下,控制装置100能够根据需要将来自蓄电池BAT的电力向马达MOT供给。由此,在高速侧发动机行驶模式下,也能够利用马达MOT基于从蓄电池BAT供给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,能够得到更大的驱动力作为车辆1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,对混合动力行驶模式下的发动机转速进行说明。需要说明的是,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Nel是混合动力行驶模式下的发动机转速。如发动机转速Nel所示,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置100以使发动机转速在预先确定的上限转速NeH与下限转速NeL之间变动的方式控制发动机转速。
具体而言,在混合动力行驶模式的情况下,控制装置100首先从车速以及发动机转速均为0(零)的状态起,以预先确定的增加率a1,随着车速的增加而使发动机转速增加。而且,若发动机转速达到与此时的车速对应的上限转速NeH,则使发动机转速降低至与此时的车速对应的下限转速NeL。之后,控制装置100从该下限转速NeL起再次随着车速的增加而使发动机转速增加。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,控制装置100在发动机转速达到上限转速NeH时使发动机转速降低至下限转速NeL,并在每次使增加率变化为增加率a3、增加率a4、增加率a5的同时,使发动机转速随着车速的增加而增加。需要说明的是,在此,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均被释放,因此能够与车速无关地任意设定发动机转速。然而,通过这样以随着车速的增加而在上限转速NeH与下限转速NeL之间变动的方式控制发动机转速,即使在混合动力行驶模式下的行驶中,也能够使驾驶员感受到犹如进行基于有级变速器的变速那样的与车速联动的自然的发动机ENG的运转音的变化。需要说明的是,以下,将这样随着车速的增加而使发动机转速在上限转速NeH与下限转速NeL之间变动的控制也称为模拟变速转速控制。
另外,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的一个例子。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,发动机转速与车速线性对应。具体而言,在本实施方式中,在低速侧发动机行驶模式的情况下,随着车速的增加,发动机转速以增加率a11增加。例如,在此,增加率a2>增加率a11>增加率a3。
另外,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的一个例子。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,发动机转速与车速线性对应。具体而言,在本实施方式中,在高速侧发动机行驶模式的情况下,随着车速的增加,发动机转速以增加率a12增加。例如,在此,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,也图示了车速为0(零)的状态的发动机转速Ne2以及发动机转速Ne3,但实际上也可以在车速为0(零)时不进入低速侧发动机行驶模式、高速侧发动机行驶模式。
[模拟变速转速控制的执行限制]
控制装置100通过在车辆1以混合动力行驶模式行驶时执行模拟变速转速控制,能够使驾驶员感受到犹如进行基于有级变速器的变速那样的与车速联动的自然的发动机ENG的运转音的变化。
另一方面,通过控制装置100执行模拟变速转速控制,在混合动力行驶模式下,在车速增加时(即车辆1的加速时)发动机转速有时也会降低。而且,当发动机转速降低时,从发电机GEN向马达MOT供给的电力减少,有时会导致车辆1的加速性能的降低。
例如,在使车辆1在赛车场(circuit)等中进行所谓的运动行驶的状况下,与自然的发动机ENG的驾驶音的变化相比,加速性能更受重视。因此,在这样重视车辆1的加速性能的状况下,与向驾驶员提供自然的发动机ENG的运转音的变化相比,从提高车辆1的商品性的观点出发,优选抑制车辆1的加速性能的降低。
因此,控制装置100在接受了规定的操作的情况下,限制模拟变速转速控制的执行。即,驾驶员通过对车辆1进行规定的操作,能够避免违背自身的意愿而执行模拟变速转速控制的情况。因此,控制装置100能够避免违背驾驶员的意愿而执行模拟变速转速控制的情况,从而能够适当地执行模拟变速转速控制,能够提高车辆1的商品性。
具体而言,控制装置100在接受了规定的操作的情况下,使与通常时相比提高车辆1的加速性能(例如最大限度地发挥车辆1本来具有的加速性能)的起跑控制(Launchcontrol)工作。而且,控制装置100在起跑控制的工作中限制模拟变速转速控制的执行。即,控制装置100在接受了使起跑控制工作的操作的情况下,限制模拟变速转速控制的执行。由此,控制装置100能够避免在重视车辆1的加速性能的状况下执行可能导致车辆1的加速性能降低的模拟变速转速控制的情况,能够适当地执行模拟变速转速控制。
使起跑控制工作的操作例如是在踩踏制动踏板的状态下以AP开度成为规定的起跑控制工作阈值(例如参照图4的Th1)以上的方式强力地踩踏加速踏板的操作。需要说明的是,并不局限于此,控制装置100也可以经由与制动踏板、加速踏板不同的操作部(例如设置于车辆1的规定的操作按钮、操作开关)来接受使起跑控制工作的操作(即限制模拟变速转速控制的执行的操作)。
另外,控制装置100在起跑控制的工作中接受了规定的操作的情况下,解除起跑控制,并且伴随起跑控制的解除,解除对模拟变速转速控制的限制。由此,控制装置100在通常时执行模拟变速转速控制,能够使驾驶员感受到自然的发动机ENG的运转音的变化。
解除起跑控制的操作例如是在AP开度为规定的起跑控制解除阈值(例如参照图4的Th2)以下的状态下踩踏制动踏板的操作。需要说明的是,与使起跑控制工作的操作同样地,控制装置100也可以经由与制动踏板、加速踏板不同的操作部来接受解除起跑控制的操作。
需要说明的是,在以上说明的例子中,在接受了使起跑控制工作的操作的情况下,控制装置100限制模拟变速转速控制的执行,但不限于此。例如,控制装置100也可以在接受到以规定值以上的加速度使车辆1加速的操作的情况下,限制模拟变速转速控制的执行。即使这样,也能够避免在重视车辆1的加速性能的状况下执行可能导致车辆1的加速性能降低的模拟变速转速控制,能够适当地执行模拟变速转速控制。需要说明的是,以规定值以上的加速度使车辆1加速的操作例如能够设为以AP开度成为规定的阈值以上的方式强力地踩踏加速踏板的操作。
[基于控制装置的具体的控制例]
接着,参照图4,对基于控制装置100的具体的控制例进行说明。图4所示的例子主要设想使停止的车辆1起步并且尽可能迅速地加速到规定的速度(例如100[km/h])的状况。在这样的状况下,为了确保车辆1的加速性能,作为使车辆1行驶的行驶模式,使用在上述的速度区间中能够得到最大的驱动力的混合动力行驶模式,进而使用上述的起跑控制。
如图4的时刻t1所示,在车辆1停止(即车速为0(零))的状态下,若踩踏制动踏板,进而以AP开度成为起跑控制工作阈值即Th1以上的方式也踩踏加速踏板,则控制装置100使起跑控制工作。伴随于此,从时刻t1起,模拟变速转速控制的执行被限制。
另外,如图4所示,控制装置100也可以以如下方式进行控制:若使起跑控制工作,则发动机转速的下限转速比通常时(发动控制的非工作时)高。由此,能够使发电机GEN的发电量、即能够从发电机GEN向马达MOT供给的电力增加,实现车辆1的加速性能的提高。
在时刻t1后的时刻t2,若对制动踏板的操作被关闭(即,若操作量成为0),则控制装置100使车辆1起步并且尽可能迅速地加速。此时,由于模拟变速转速控制的执行被限制,因此控制装置100为了确保向马达MOT供给的电力以使马达MOT能够输出与车辆1中的要求驱动力相当的动力,而使发动机转速随着车速的增加而增加至规定的转速。即,此时,发动机转速不会在中途降低。规定的转速例如是来自发动机ENG的输出成为最大输出的转速。由此,车辆1能够最大限度地发挥本来具有的加速性能。
需要说明的是,在图4中,符号400所示的单点划线表示未限制模拟变速转速控制的执行的情况、即执行了模拟变速转速控制的情况下的发动机转速的一个例子。如发动机转速400所示,在执行了模拟变速转速控制的情况下,在从车速增加的时刻t2到时刻t3的期间存在发动机转速降低的状况。因此,在该情况下,存在这样的状况:在发动机转速降低的时刻从发电机GEN向马达MOT供给的电力暂时减少,车辆1的加速迟缓。
在时刻t2后的时刻t3,车速达到规定的速度,因此驾驶员将对加速踏板的操作关闭(即AP开度为0)。由此,AP开度成为起跑控制解除阈值即Th2以下。而且,从之后的时刻t4起,驾驶员为了使车辆1减速而踩踏制动踏板。这样,若在AP开度为起跑控制解除阈值即Th2以下的状态下踩踏制动踏板,则控制装置100解除起跑控制。伴随于此,从时刻t4起,模拟变速转速控制的限制也被解除。
因此,在从时刻t4后的时刻t5起,为了使车辆1加速而由驾驶员踩踏了加速踏板的情况下,控制装置100执行模拟变速转速控制,随着车速的增加而使发动机转速增减。由此,在从时刻t5起的加速时,能够使驾驶员感受到犹如进行基于有级变速器的变速那样的与车速联动的自然的发动机ENG的运转音的变化。
[从蓄电池向马达的电力供给控制]
然而,在混合动力行驶模式中,为了提高车辆1的加速性能,需要增加马达MOT的输出。作为使马达MOT的输出增加的方法,考虑使向马达MOT供给的电力增加的方法。向马达MOT供给的电力是从发电机GEN向马达MOT供给的电力与从蓄电池BAT向马达MOT供给的电力之和。因此,在从发电机GEN向马达MOT供给的电力达到上限时,如果蓄电池BAT能够以可输出的最大电力对马达MOT放电,则能够使向马达MOT供给的电力最大化。
然而,通常,蓄电池BAT能够以最大电力进行放电的时间有限。因此,为了使向马达MOT供给的电力最大化,需要适当地控制从蓄电池BAT向马达MOT供给电力的定时。因此,从提高车辆1的加速性能的观点出发,优选控制装置100如下述那样控制从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给。
控制装置100在车辆1以混合动力行驶模式行驶时,基于车辆1的行驶状态,导出用于驱动马达MOT的所需电力。所需电力例如是马达MOT为了输出与车辆1的要求驱动力相当的动力而需要的电力。
而且,在车辆1以混合动力行驶模式行驶时,控制装置100基于导出的所需电力和能够从发电机GEN向马达MOT供给的电力,限制从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给。
具体而言,在所需电力为能够从发电机GEN向马达MOT供给的电力以下的情况下,即,在仅利用能够从发电机GEN向马达MOT供给的电力即可满足所需电力的情况下,控制装置100限制从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给。由此,能够抑制这样的情况:在仅利用能够从发电机GEN向马达MOT供给的电力即可满足所需电力时蓄电池BAT放电。因此,能够避免在从发电机GEN向马达MOT供给的电力达到上限之前,蓄电池BAT以最大电力对马达MOT放电的情况。
而且,在所需电力超过了能够从发电机GEN向马达MOT供给的电力的情况下,即,在仅利用能够从发电机GEN向马达MOT供给的电力无法满足所需电力的情况下,控制装置100进行从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给。由此,能够确保用于驱动马达MOT的电力。这样,在仅利用能够从发电机GEN向马达MOT供给的电力无法满足所需电力之后开始蓄电池BAT的放电,由此,在从发电机GEN向马达MOT供给的电力达到上限之后,蓄电池BAT能够以最大电力向马达MOT放电。
如以上说明的那样,控制装置100使进行从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给的定时延迟到仅利用能够从发电机GEN向马达MOT供给的电力无法满足所需电力为止,由此能够使向马达MOT供给的电力最大化,提高车辆1的加速性能。由此,例如,在使停止的车辆1起步并且尽可能迅速地加速至成为规定的速度的状况下,即使在从起步起经过了规定期间的后半段,也能够维持车辆1的加速性能。
具体说明从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给的一个例子,控制装置100例如在图4所示的从时刻t2到时刻t3之间的期间,如图5中的符号511所示的实线那样控制发动机转速,如图5中的符号512所示的虚线那样控制蓄电池BAT的输出(即从蓄电池BAT向马达MOT供给的电力)。
如图5所示,控制装置100通过使进行从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给的定时延迟(参照图5中的符号500的空心箭头),从而在发动机转速达到规定的转速之后(即从发电机GEN向马达MOT供给的电力达到上限之后),蓄电池BAT能够向马达MOT供给最大电力。
另一方面,不延迟进行从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给的定时,例如,如图5中的符号521所示的单点划线那样控制发动机转速,如图5中的符号522所示的双点划线那样控制蓄电池BAT的输出。在这样的情况下,在发动机转速达到规定的转速后,蓄电池BAT不能以最大电力放电。因此,与如上述那样使进行从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给的定时延迟的情况相比,向马达MOT供给的电力的最大值变小。
需要说明的是,控制装置100例如仅在限制了模拟变速转速控制的执行时,使进行从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给的定时如上述那样延迟。由此,控制装置100在车辆1的加速性能受重视的状况下,能够适当地控制进行从蓄电池BAT向马达MOT的电力供给的定时,实现车辆1的加速性能的提高。
如以上说明的那样,根据本实施方式的控制装置100,能够适当地执行根据车辆1的速度的增加而使发动机转速增减的模拟变速转速控制,能够实现车辆1的商品性的提高。
需要说明的是,本发明并不限定于上述的实施方式,并且能够适当地进行变形、改良等。
例如,在前述的实施方式中,设置了将发动机ENG的动力传递至驱动轮DW而使车辆1行驶的行驶模式(低速侧发动机行驶模式和高速侧发动机行驶模式),但车辆1也可以不采用这些行驶模式。另外,作为将发动机ENG的动力传递至驱动轮DW而使车辆1行驶的行驶模式,也可以仅设置低速侧发动机行驶模式和高速侧发动机行驶模式中的一方。
本说明书中至少记载了以下的事项。需要说明的是,在括号内示出了在上述的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)一种车辆控制装置(控制装置100),其对车辆(车辆1)进行控制,所述车辆具备内燃机(发动机ENG)、能够利用从所述内燃机输出的动力进行发电的发电机(GEN)、以及与驱动轮(驱动轮DW)连结并且通过从所述发电机供给电力而能够驱动所述驱动轮的电动机(马达MOT),并且所述车辆能够进行将来自所述发电机的电力向所述电动机供给并通过所述电动机驱动所述驱动轮而行驶的串联行驶,其中,
所述车辆控制装置在所述车辆进行所述串联行驶时,能够执行如下的转速控制(模拟变速转速控制):根据所述车辆的速度的增加,使所述内燃机的转速增加至第一转速(上限转速NeH),当达到该第一转速时,使所述内燃机的转速降低至比该第一转速小的第二转速(下限转速NeL),
所述车辆控制装置在接受了规定的操作的情况下,限制所述转速控制的执行。
根据(1),在接受了规定的操作的情况下,限制根据车辆的速度的增加而使内燃机的转速增减的转速控制的执行,因此能够避免违背驾驶员的意愿而执行转速控制的情况。因此,能够适当地执行转速控制,能够提高车辆的商品性。
(2)根据(1)所述的车辆控制装置,其中,
所述规定的操作是使起跑控制工作的操作。
根据(2),能够避免在重视车辆的加速性能的状况下执行可能导致车辆的加速性能的降低的转速控制,因此能够适当地执行转速控制。
(3)根据(1)所述的车辆控制装置,其中,
所述规定的操作是以规定值以上的加速度使所述车辆加速的操作。
根据(3),能够避免在重视车辆的加速性能的状况下执行可能导致车辆的加速性能的降低的转速控制,因此能够适当地执行转速控制。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的车辆控制装置,其中,
所述车辆还具备能够向所述电动机供给电力的蓄电装置(蓄电池BAT),
所述车辆控制装置在所述车辆进行所述串联行驶时,基于所述车辆的行驶状态,导出用于驱动所述电动机的所需电力,
所述车辆控制装置基于导出的所述所需电力和能够从所述发电机向所述电动机供给的电力,控制从所述蓄电装置向所述电动机的电力供给,
所述车辆控制装置在所述所需电力为能够从所述发电机向所述电动机供给的电力以下的情况下,限制从所述蓄电装置向所述电动机的电力供给。
根据(4),能够抑制在仅通过由发电机发电得到的电力即可满足所需电力时蓄电装置放电的情况。
(5)根据(4)所述的车辆控制装置,其中,
在所述所需电力超过了能够从所述发电机向所述电动机供给的电力的情况下,进行从所述蓄电装置向所述电动机的电力供给。
根据(5),在所需电力超过了能够从发电机向电动机供给的电力的情况下,通过进行从蓄电装置向电动机的电力供给,能够确保用于驱动电动机的电力。
(6)根据(4)或者(5)所述的车辆控制装置,其中,
在限制所述转速控制的执行且所述所需电力为能够从所述发电机向所述电动机供给的电力以下的情况下,限制从所述蓄电装置向所述电动机的电力供给。
根据(6),在重视车辆的加速性能的状况下,适当地控制进行从蓄电装置向电动机的电力供给的定时,实现车辆的加速性能的提高。
Claims (7)
1.一种车辆控制装置,其对车辆进行控制,所述车辆具备内燃机、能够利用从所述内燃机输出的动力进行发电的发电机、以及与驱动轮连结并且通过从所述发电机供给电力而能够驱动所述驱动轮的电动机,并且所述车辆能够进行将来自所述发电机的电力向所述电动机供给并通过所述电动机驱动所述驱动轮而行驶的串联行驶,其中,
所述车辆控制装置在所述车辆进行所述串联行驶时,能够执行如下的转速控制:根据所述车辆的速度的增加,使所述内燃机的转速增加至第一转速,当达到该第一转速时,使所述内燃机的转速降低至比该第一转速小的第二转速,
所述车辆控制装置在接受了规定的操作的情况下,限制所述转速控制的执行。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其中,
所述规定的操作是使起跑控制工作的操作。
3.根据权利要求1所述的车辆控制装置,其中,
所述规定的操作是以规定值以上的加速度使所述车辆加速的操作。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置,其中,
所述车辆还具备能够向所述电动机供给电力的蓄电装置,
所述车辆控制装置在所述车辆进行所述串联行驶时,基于所述车辆的行驶状态,导出用于驱动所述电动机的所需电力,
所述车辆控制装置基于导出的所述所需电力和能够从所述发电机向所述电动机供给的电力,控制从所述蓄电装置向所述电动机的电力供给,
所述车辆控制装置在所述所需电力为能够从所述发电机向所述电动机供给的电力以下的情况下,限制从所述蓄电装置向所述电动机的电力供给。
5.根据权利要求4所述的车辆控制装置,其中,
所述车辆控制装置在所述所需电力超过了能够从所述发电机向所述电动机供给的电力的情况下,进行从所述蓄电装置向所述电动机的电力供给。
6.根据权利要求4所述的车辆控制装置,其中,
所述车辆控制装置在限制所述转速控制的执行且所述所需电力为能够从所述发电机向所述电动机供给的电力以下的情况下,限制从所述蓄电装置向所述电动机的电力供给。
7.根据权利要求5所述的车辆控制装置,其中,
所述车辆控制装置在限制所述转速控制的执行且所述所需电力为能够从所述发电机向所述电动机供给的电力以下的情况下,限制从所述蓄电装置向所述电动机的电力供给。
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