CN116888024A - 串联式混合动力车辆的控制方法及控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的车辆(1)构成利用由设置有涡轮增压器(7)的内燃机(2)的动力驱动而发电的发电用电动机(3)的电力,由行驶用电动机(4)对驱动轮(6)进行驱动的串联式混合动力车辆。车辆(1)的控制方法包括:在溢出电力(EP_OVER)至少高于系统可输入电力(EP_SYS)、且内燃机(2)被增压的情况下,进行内燃机(2)的燃料切断。
Description
技术领域
本发明一种涉及串联式混合动力车辆的控制。
背景技术
在日本JP2015-182725A中,公开了将具备涡轮增压器的内燃机以及电动机的至少一方作为驱动源的混合动力车辆。在日本JP5949906B中,公开了将设置有具备涡轮增压器等增压器的增压装置的内燃机和电动机作为原动机搭载,并通过增压压力可变机构调整内燃机的增压压力的混合动力车辆。
在带增压器的发动机中,由于发动机扭矩(增压压力)的响应延迟,实际发动机扭矩的降低延迟,有时成为实际发动机扭矩大于指示发动机扭矩的状态。因此,在具备带增压器的发动机的串联式混合动力车辆中,尽管需要减少发电用电动机的发电电力,但有时因响应延迟而导致发动机扭矩的降低延迟。例如,随着从加速器踏板的脚离开,对应于行驶用电动机的驱动消耗电力减少而产生需要减少发电电力的情况。
若发动机扭矩的降低延迟,则由发动机的动力驱动的发电用电动机的发电电力的减少也延迟。因此,在这种情况下,会产生发电用电动机的发电电力不能收敛于串联式混合动力系统的系统可输入电力的范围内的状况。
但是,发电用电动机不能在超过系统可输入电力的范围内进行发电。因此,在这种情况下,由于在系统可输入电力的范围内的发电不能变换为电力的部分的发动机扭矩,有可能产生发动机旋转的飙升(噴け上がり)。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于,在具备带增压器的发动机的串联式混合动力车中抑制发动机旋转的飙升。
本发明的一方式的串联式混合动力车辆的控制方法,是利用由带增压器的发动机的动力驱动而发电的发电用电动机的电力,由行驶用电动机对驱动轮进行驱动的串联式混合动力车辆的控制方法,其中,包括:在发动机扭矩的、超过发电用电动机的驱动发动机扭矩的部分的扭矩,至少高于与表示串联式混合动力车所具备的串联式混合动力系统的电力接收的余量的系统可输入电力对应的发电用电动机的驱动发动机扭矩、且发动机被增压的情况下,进行发动机的燃料切断。
本发明的另一方式的串联式混合动力车辆的控制方法,是利用由带增压器的发动机的动力驱动而发电的发电用电动机的电力,由行驶用电动机对驱动轮进行驱动的串联式混合动力车辆的控制方法,其中,包括:在将内燃机的动力换算为发电用电动机的电力而得到的值与将发电用电动机可接收的发动机的动力换算为发电用电动机的电力而得到的值(之间)的差值的大小,至少高于表示串联式混合动力车辆所具备的串联式混合动力系统的电力接收的余量的系统可输入电力、且发动机被增压的情况下,进行发动机的燃料切断。
根据本发明的又一方式,提供一种与上述其他方式的串联式混合动力车辆的控制方法对应的串联式混合动力车辆的控制装置。
附图说明
图1是表示车辆的主要部分的概略结构图。
图2是表示综合控制器的处理的功能块图。
图3是溢出电力的说明图。
图4是系统可输入电力的说明图。
图5是综合控制器进行的处理的主要部分的功能块图。
图6是以流程图表示F/C执行时的控制的一例的图。
图7是表示F/C执行时的溢出电力的判定的变形例的图。
图8是以流程图表示F/C解除时的控制的一例的图。
图9是表示F/C解除时的溢出电力的判定的变形例的图。
图10是表示时序图的一例的图。
图11是内燃机的溢出扭矩的说明图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是表示车辆1的主要部分的概略结构图。车辆1具备:内燃机2、发电用电动机3、行驶用电动机4、蓄电池5、驱动轮6、涡轮增压器7、中间冷却器8和节气门阀9。
内燃机2可以是汽油发动机或柴油发动机。内燃机2是带增压器的发动机,作为增压器设有涡轮增压器7。涡轮增压器7具备压缩机71和涡轮72。压缩机71设置于内燃机2的吸气通路41,涡轮72设置于内燃机2的排气通路42。在涡轮增压器7,涡轮72因排气而进行旋转,从而经由轴使压缩机71旋转,压缩吸气。
压缩机71压缩后的吸气依次通过中间冷却器8、节气门阀9、吸气通路41的吸气歧管41a而供给到内燃机2。中间冷却器8冷却增压的吸气,节气门阀9调节吸气的量。吸气歧管41a将吸气分配到内燃机2的各气缸。
发电用电动机3通过由内燃机2的动力驱动而进行发电。行驶用电动机4由蓄电池5的电力驱动,对驱动轮6进行驱动。行驶用电动机4还具有所谓的再生功能,该再生功能通过在减速时等伴随驱动轮6的旋转而被带动旋转,从而将减速能量作为电力进行再生。向蓄电池5充电由发电用电动机3发电的电力和由行驶用电动机4再生的电力。
车辆1具有第一动力传递路径21和第二动力传递路径22。第一动力传递路径21在行驶用电动机4与驱动轮6之间传递动力。第二动力传递路径22在内燃机2与发电用电动机3之间传递动力。第一动力传递路径21和第二动力传递路径22是相互独立的动力传递路径,即成为不从第一动力传递路径21和第二动力传递路径22中的一方向另一方传递动力的动力传递路径。
第一动力传递路径21构成为具有:设置在行驶用电动机4的旋转轴4a上的第一减速齿轮11;与第一减速齿轮11啮合的第二减速齿轮12;与第二减速齿轮12同轴地设置且与差速齿轮14啮合的第三减速齿轮13;以及设置于差速器壳体15的差速齿轮14。
第二动力传递路径22构成为具有:设置在内燃机2的输出轴2a上的第四减速齿轮16;与第四减速齿轮16啮合的第五减速齿轮17;以及设置在发电用电动机3的旋转轴3a上并与第五减速齿轮17啮合的第六减速齿轮18。
第一动力传递路径21和第二动力传递路径22分别不具备切断动力传递的元件。即,第一动力传递路径21和第二动力传递路径22分别成为始终传递动力的状态。
车辆1还具备控制器30。控制器30包括:进行内燃机2的控制的发动机控制器31、进行发电用电动机3的控制的发电用电动机控制器32、进行行驶用电动机4的控制的行驶用电动机控制器33、进行蓄电池5的控制的蓄电池控制器34、综合车辆1的控制的综合控制器35。
发动机控制器31由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微型计算机构成。对于其他控制器也是同样的。发动机控制器31、发电用电动机控制器32、行驶用电动机控制器33以及蓄电池控制器34经由综合控制器35通过CAN规格的总线可相互通信地连接。
向控制器30输入来自各种传感器、开关类的信号,各种传感器、开关类包括:用于检测内燃机2的转速NICE的转速传感器81、用于检测表示加速器踏板的踏入量的加速器开度APO的加速器开度传感器82、用于检测内燃机2的水温THW的水温传感器83、用于检测内燃机2的油温TOIL的油温传感器84、用于检测车速VSP的车速传感器85、用于检测吸气压P的压力传感器86、用于检测空调装置或电动动力转向装置等进行电力消耗的辅机的电流I及施加电压V的电流及电压传感器87。这些信号直接或经由发动机控制器31等其他控制器输入到综合控制器35。压力传感器86设置于可检测内燃机2的增压压力的位置的吸气通路41,在本实施方式中设置于吸气歧管41a。电流及电压传感器87可以由多个传感器构成,也可以包含按每个辅机设置的多个传感器。从发电用电动机3、行驶用电动机4、蓄电池5也向控制器30输入转速、扭矩、作为表示蓄电池5的充电状态的参数的SOC(state of charge)等信号。
车辆1构成利用由内燃机2的动力驱动而发电的发电用电动机3的电力,由行驶用电动机4对驱动轮6进行驱动的串联式混合动力车辆。控制器30除了内燃机2、发电用电动机3、行驶用电动机4、蓄电池5之外,还与辅机一起构成串联式混合动力系统。
如上所述,内燃机2是带增压器的发动机。在这样的内燃机2中,随着扭矩TQICE(增压压力)的响应延迟,存在成为内燃机2的实际扭矩TQICE_A比指示扭矩TQICE_T大的状态的情况。因此,在具备内燃机2的车辆1中,尽管需要减少发电电力,但有时因响应延迟而导致扭矩TQICE的降低延迟。例如,对应于随着从加速器踏板脚离开(脚离开加速器踏板)而使行驶用电动机4的驱动消耗电力减少从而产生需要减少发电电力的情况。
当扭矩TQICE的降低延迟时,由内燃机2的动力驱动的发电用电动机3的发电电力的减少也延迟。因此,在这种情况下,会产生发电用电动机3的发电电力不收敛于串联式混合动力系统的系统可输入电力EP_SYS的范围内的状况。
但是,发电用电动机3不能在超过系统可输入电力EP_SYS的范围内进行发电。因此,在这种情况下,担心由于在系统可输入电力EP_SYS的范围内的发电无法转换为电力的部分的扭矩TQICE,而产生发动机旋转的飙升。
特别是在进行从加速器踏板脚离开的情况下,行驶用电动机4的驱动消耗电力如通常那样减少,另一方面,发电用电动机3的发电电力难以减少。因此,系统可输入电力EP_SYS变小,容易发生飙升。
另外,在本实施方式中,没有设置使将压缩后的吸气从压缩机71的下游侧返回到上游侧的回流阀等的使增压压力迅速降低的机构。因此,不能使用这样的机构来降低增压压力,相对于指示扭矩TQICE_T的降低,扭矩TQICE的响应延迟容易变大。
鉴于这样的情况,在本实施方式中,综合控制器35如下所述地构成。
图2是表示综合控制器35的处理的功能块图。综合控制器35具备:驱动目标运算部351、目标电力运算部352、ENG模式判断部353和目标ENG动作点运算部354。
驱动目标运算部351运算行驶用电动机4的目标扭矩TQMG_T。目标扭矩TQMG_T基于行驶用电动机4的实际转速NMG_A和目标驱动力来运算。目标扭矩TQMG_T如下进行运算。
即,首先,基于车速VSP和加速器开度APO运算目标驱动力。目标驱动力根据车速VSP和加速器开度APO预先设定。使用设定在第一动力传递路径21上的传动比和驱动轮6的轮胎直径,将运算出的目标驱动力换算成行驶用电动机4的旋转轴4a的扭矩,由此,将换算后的扭矩运算为目标扭矩TQMG_T。进而,实际转速NMG_A用于计算绝对值下的行驶用电动机4的最大扭矩,绝对值下的行驶用电动机4的最大扭矩作为目标扭矩TQMG_T的上、下限。目标驱动力在行驶用电动机4再生时为负值即目标再生动力。运算出的目标扭矩TQMG_T被输入到行驶用电动机4。
驱动目标运算部351进一步运算车辆请求电力EPV_T。车辆请求电力EPV_T是与行驶用电动机4的目标驱动力对应的车辆1的请求电力,基于行驶用电动机4的目标驱动力进行运算。运算出的车辆请求电力EPV_T被输入到目标电力运算部352和目标ENG动作点运算部354。
目标电力运算部352基于车辆请求电力EPV_T,运算用于发电用电动机3的发电或放电的目标电力EPGEN_T。在发电中,由内燃机2进行发电用电动机3的驱动。在输入了正的车辆请求电力EPV_T的情况下,将上限充电电力作为上限来运算目标发电电力。上限放电电力用于限制绝对为负的车辆请求电力EPV_T。上限充电电力和上限放电电力与SOC一起从蓄电池控制器34输入到目标电力运算部352。SOC用于后述的系统可输入电力EP_SYS的运算。
进而,从发动机控制器31向目标电力运算部352输入吸气压P、内燃机2的油温TOIL以及实际转速NICE_A。吸气压P用于后述的飙升事先检测部352a中的处理。油温TOIL和实际转速NICE_A用于下面说明的溢出电力EP_OVER的运算。
图3是溢出电力EP_OVER的说明图。与内燃机2的动力对应的可产生电力(以下,也简称为可产生电力)是将内燃机2的动力换算成发电用电动机3的电力而得到的值,未收敛于系统可输入电力EP_SYS的范围内的部分的可产生电力不能由发电用电动机3发电。可产生电力由与发电用电动机3的可接收动力对应的电力和溢出电力EP_OVER构成。
与发电用电动机3的可接收动力对应的电力是指将发电用电动机3可接收的内燃机2的动力换算成发电用电动机3的电力而得到的值,通过换算发电用电动机3最大限度可接收的内燃机2的动力而得到。该电力由发电用电动机3的发电电力和损失电力构成。溢出电力EP_OVER是指超过与发电用电动机3的可接收动力对应的电力的部分的可产生电力。因此,溢出电力EP_OVER由可产生电力和与发电用电动机3的可接收动力对应的电力的差值的大小构成。
例如,当由于内燃机2的扭矩TQICE的响应延迟而使实际扭矩TQICE_A变为比指示扭矩TQICE_T大的状态时,则可产生电力超过与发电用电动机3的可接收动力对应的电力。这种溢出电力EP_OVER意味着克服内燃机2的摩擦扭矩和用于抵消内燃机2的转速NICE的变化的惯性扭矩的电力。因此,溢出电力EP_OVER可以通过这些扭矩的大小之和来计算出。摩擦扭矩根据油温TOIL及实际转速NICE_A而预先设定,基于油温TOIL及实际转速NICE_A运算。也可以使用水温THW代替油温TOIL。惯性扭矩通过惯性扭矩=角加速度×惯性力矩的关系式来运算。角加速度可以通过将在每个运算周期得到的转速NICE的当前值与上次值的差值除以运算周期来求出。作为惯性力矩,使用构成第二动力传递路径22的动力传动系统的惯性力矩。
返回图2,进一步从发电用电动机3向目标电力运算部352输入实际扭矩TQGEN_A和实际转速NGEN_A。实际扭矩TQGEN_A及实际转速NGEN_A用于发电用电动机3的发电电力的运算。运算出的发电用电动机3的发电电力如以下说明那样用于系统可输入电力EP_SYS的运算。
图4是系统可输入电力EP_SYS的说明图。系统可输入电力EP_SYS是表示串联式混合动力系统的电力接收的余量的值,从蓄电池5的可输入电力、辅机消耗电力以及驱动消耗电力各自的大小之和中减去发电用电动机3的发电电力的大小而求出。蓄电池5的可输入电力基于SOC进行运算。辅机消耗电力基于来自电流及电压传感器87的信号进行运算。作为驱动消耗电力,使用车辆请求电力EPV_T。
从图2所示的目标电力运算部352向ENG模式判断部353和目标ENG动作点运算部354输入目标电力EPGEN_T。ENG模式判断部353基于目标电力EPGEN_T判断内燃机2的运转模式。运转模式包括作为根据车辆驱动力请求进行发电的发电模式的驱动力请求发电模式。在判断为运转模式是驱动力请求发电模式的情况下,模式标志的信号作为车辆驱动力请求标志的信号被输入到目标ENG动作点运算部354。
目标ENG动作点运算部354运算与目标电力EPGEN_T相对应的内燃机2的目标动作点。目标动作点可以根据目标电力EPGEN_T预先设定。在输入了正的目标电力EPGEN_T即目标发电电力的情况下,作为目标动作点运算与目标发电电力对应的内燃机2的目标转速NICE_T和指示扭矩TQICE_T。运算出的目标转速NICE_T被输入到发电用电动机3,用于发电用电动机3的控制。目标转速NICE_T可变速比换算成发电用电动机3的目标转速NGEN_T。向发电用电动机3还输入发电用电动机3的上、下限扭矩的指令值。该指令值根据车辆请求电力EPV_T预先设定。运算出的指示扭矩TQICE_T被输入到发动机控制器31,用于内燃机2的控制。向发动机控制器31还输入F/C(燃料切断)标志的信号。F/C标志如下设置。
图5是综合控制器35进行的处理的主要部分的功能块图。目标电力运算部352具有飙升事先检测部352a和F/C不需要判断部352b。目标ENG动作点运算部354具有:F/C标志设定部354a、经过时间判断部354b和设定清除指示部354c。向飙升事先检测部352a输入包含吸气压P在内的图示的各种信号。这些信号也被输入到F/C不需要判断部352b。除了吸气压P之外,图示的各种信号用于溢出电力EP_OVER的运算、系统可输入电力EP_SYS的运算、车辆请求电力EPV_T的限制。
飙升事先检测部352a事先检测发动机旋转的飙升。事先检测条件是,溢出电力EP_OVER比系统可输入电力EP_SYS大、且内燃机2被增压。在吸气压P为规定值P1以上的情况下,判断为内燃机2被增压。规定值P1可以预先设定为大气压以上的值。在事先检测条件成立的情况下,将事先检测标志的接通(ON)信号输入到F/C标志设定部354a。
F/C不需要判断部352b判断是否不需要燃料切断。F/C不需要条件是溢出电力EP_OVER比系统可输入电力EP_SYS小、且内燃机2没有增压。在吸气压P为规定值P2以下的情况下,判断为内燃机2没有增压。规定值P2可以预先设定为小于大气压的值。在F/C不需要条件成立的情况下,F/C不需要信号被输入到设定清除指示部354c。
F/C标志设定部354a在输入了事先检测标志的接通信号的情况下,将F/C标志设定为接通(ON)。F/C标志的接通信号被输入到发动机控制器31,由此进行内燃机2的燃料切断。F/C标志的接通信号也被输入到经过时间判断部354b。
经过时间判断部354b基于F/C标志的接通信号,判断从燃料切断开始起是否经过了规定时间。规定时间是燃料切断的超时时间,通过实验等预先设定。在从燃料切断开始起经过了规定时间的情况下,将经过完成信号输入到设定清除指示部354c。
设定清除指示部354c在输入了F/C不需要信号、车辆驱动力请求标志的接通信号或经过完成信号的情况下,将F/C标志的设定清除信号输入到F/C标志设定部354a。车辆驱动力请求标志的接通信号从上述ENG模式判断部353输入到设定清除指示部354c。
F/C标志设定部354a在输入了设定清除信号的情况下,清除F/C标志的设定。由此,F/C标志断开。当不再输入有F/C标志的接通信号时,发动机控制器31解除内燃机2的燃料切断。当不再输入有F/C标志的接通信号时,经过时间判断部354b停止时间计测,并且清除所计测的时间。
图6是以流程图表示在F/C执行时控制器30进行的控制的一例的图。步骤S1的处理可以由综合控制器35进行,步骤S2的处理可以由发动机控制器31进行。
在步骤S1中,控制器30判断溢出电力EP_OVER是否比系统可输入电力EP_SYS大、且内燃机2是否被增压。即,判定上述事先检测条件是否成立。如果在步骤S1中为否定判定,则处理返回到步骤S1,如果在步骤S1中为肯定判定,则处理进入到步骤S2。
在步骤S2中,控制器30执行内燃机2的燃料切断。由此,相对于因扭矩TQICE的响应延迟而产生的发动机旋转的飙升,扭矩TQICE和转速NICE事先且迅速地降低。其结果是,抑制了发动机旋转的飙升。另外,由于内燃机2不向驱动轮6传递动力,所以即使这样进行燃料切断,也不会对车辆1的行为产生影响。在步骤S2之后,处理暂时结束。
在步骤S1中,也可以如下判定溢出电力EP_OVER。
图7是表示F/C执行时的溢出电力EP_OVER的判定的变形例的图。如图7所示,判定阈值D1是系统可输入电力EP_SYS与规定值α之和。规定值α是用于使事先检测发动机旋转的飙升的时刻与适当的时刻相适合的值,通过实验等预先设定。根据这样的判定,通过燃料切断能够更适当地抑制发动机旋转的飙升。在这种情况下,由于溢出电力EP_OVER增加并且系统可输入电力EP_SYS减小,所以溢出电力EP_OVER变得比判定阈值D1大。
图8是以流程图表示F/C解除时控制器30进行的控制的一例的图。步骤S11至步骤S13的处理可以由综合控制器35进行,步骤S14的处理可以由发动机控制器31进行。
在步骤S11中,控制器30判定溢出电力EP_OVER是否比系统可输入电力EP_SYS小、且内燃机2是否未被增压。即,判定上述F/C不需要条件是否成立。
如果在步骤S11中为肯定判定,则处理进入步骤S14,控制器30解除燃料切断。由此,响应于没有发生因扭矩TQICE的响应延迟引起的发动机旋转的飙升的状况,而解除燃料切断。在步骤S14之后,处理暂时结束。
在步骤S11中为否定判定的情况下,处理进入步骤S12,控制器30判定是否有车辆驱动力请求。可以基于车辆驱动力请求标志信号来判定是否有车辆驱动力请求。如果在步骤S12中为肯定判定,则处理进入步骤S14,解除燃料切断。由此,对应于行驶用电动机4的驱动再次开始,内燃机2的发电运转也再次开始。
在步骤S12中为否定判定的情况下,处理进入步骤S13,控制器30判定从开始燃料切断起是否经过了规定时间。规定时间基于内燃机2的实际扭矩TQICE_A相对于指示扭矩TQICE_T的响应延迟来确定。这是因为,如果已经经过了实际扭矩TQICE_A足以跟随指示扭矩TQICE_T的时间,则溢出电力EP_OVER比系统可输入电力EP_SYS小的可能性高。如果在步骤S13中为否定判定,则处理返回到步骤S11。
如果在步骤S13中为肯定判定,则处理进入步骤S14,解除燃料切断。由此,能够防止过度地持续燃料切断。
在步骤S11中,也可以判定溢出电力EP_OVER比系统可输入电力EP_SYS小及内燃机2未被增压这两个条件中的至少任意一个是否成立。
在前一个条件成立的情况下,串联式混合动力系统有电力接收的余量。因此,在该情况下,从电力接收的余量的观点出发,能够尽早地再次开始内燃机2的发电运转。
在后一个条件成立的情况下,内燃机2的扭矩TQICE在一定程度上降低,溢出电力EP_OVER比系统可输入电力EP_SYS小的可能性高。另外,如果内燃机2未被增压,则内燃机2的实际扭矩TQICE_A相对于指示扭矩TQICE_T仅产生允许范围内的响应延迟,因此溢出电力EP_OVER比系统可输入电力EP_SYS小的可能性高。因此,在这种情况下,通过在扭矩TQICE大幅降低之前再次开始内燃机2的发电运转,能够确保扭矩TQICE的响应性。
在步骤S12中,也可以进一步进行作为行驶用电动机4的电力源是否需要发电用电动机3的电力的判定。在这种情况下,在需要发电用电动机3的电力的情况下,通过进入步骤S14,能够对应于再次开始发电的必要性而再次开始内燃机2的发电运转。
在步骤S11中,也可以如下判定溢出电力EP_OVER。
图9是表示F/C解除时的溢出电力EP_OVER的判定的变形例的图。解除阈值D2是系统可输入电力EP_SYS与规定值β之差值的大小。规定值β是用于使解除燃料切断的时刻与适当的时刻相适合的值,通过实验等预先设定。根据这样的判定,能够更适当地解除不需要的燃料切断。在这种情况下,由于溢出电力EP_OVER减小并且系统可输入电力EP_SYS增加,使得溢出电力EP_OVER变得小于解除阈值D2。
控制器30被编程为进行图6、图8所示的流程图的处理,从而构成为具有控制部。作为控制部的控制器30被编程为满足图2、图5所示的功能块图。
图10是表示与控制器30进行的控制对应的时序图的一例的图。图10表示在F/C执行时和F/C解除时,且在溢出电力EP_OVER的判定中适用使用图7、图9说明的变形例的情况。由两种虚线表示的内燃机2的实际转速NICE_A和目标转速NICE_T表示比较例的情况。比较例表示不进行燃料切断的情况。
在时刻T1,在高速行驶时,在内燃机2以最大输出等高输出进行运转的状态下,进行从加速踏板脚离开。其结果是,加速器开度APO开始降低,并且行驶用电动机4的扭矩TQMG开始降低。加速器开度APO在时刻T1之后立即变为零。扭矩TQMG随着脚离开加速踏板而逐渐降低。当扭矩TQMG降低时,与此相应地系统可输入电力EP_SYS减小。另一方面,吸气压P不会随着脚离开加速踏板而立即开始降低,由此产生内燃机2的实际扭矩TQICE_A相对于指示扭矩TQICE_T的响应延迟。
在时刻T2,吸气压P比规定值P1高。即,内燃机2被增压。进而,在时刻T2,由于系统可输入电力EP_SYS的减小而引起溢出电力EP_OVER变得比判定阈值D1大。其结果是,事先检测标志变为接通(ON)。
在时刻T3,对应于事先检测标志变为接通,F/C标志成为接通(ON)。因此,燃料切断开始,转速NICE开始降低。从时刻T3开始,发电用电动机3的发电电力随着转速NICE的降低而减少,与此相应地系统可输入电力EP_SYS增加。
在时刻T4,吸气压P变得比规定值P2低。即,内燃机2没有被增压。进而,在时刻T4,由于系统可输入电力EP_SYS的增加而引起溢出电力EP_OVER比解除阈值D2小。其结果是,F/C不需要条件成立,并且事先检测标志变为断开(OFF)。
在时刻T5,F/C标志随着F/C不需要条件的成立而变为断开(OFF)。因此,内燃机2的发电运转再次开始,转速NICE开始上升。系统可输入电力EP_SYS随着转速NICE的增加而减小。
在比较例的情况下,在时刻T3不进行燃料切断。因此,在这种情况下,由于不能通过发电用电动机3的发电转换为电力的部分的内燃机2的扭矩TQICE,而产生发动机旋转的飙升。
在本实施方式中,通过在时刻T3进行燃料切断,内燃机2的扭矩TQICE迅速减小。其结果是,转速NICE也迅速降低,可抑制发动机旋转的飙升。
接着,对本实施方式的主要作用效果进行说明。
车辆1的控制方法包括:在溢出电力EP_OVER至少高于系统可输入电力EP_SYS、且内燃机2被增压的情况下,进行内燃机2的燃料切断。
根据这样的方法,通过事先检测由内燃机2的扭矩TQICE的响应延迟引起的发动机旋转的飙升而进行内燃机2的燃料切断,能够迅速地降低要上升的转速NICE。因此,根据这样的方法,利用设置有涡轮增压器7的内燃机2能够抑制发动机旋转的飙升。
另外,根据这样的方法,由于不需要设置迅速降低增压压力的机构,所以能够避免串联式混合动力系统变得复杂。进而,根据这样的方法,由于不限制增压压力,所以在高速行驶时内燃机2以高输出运转时,发电用电动机3的发电电力被限制,由此也能够避免车辆驱动力不足的情况。
控制车辆1的方法还包括:当溢出电力EP_OVER低于系统可输入电力EP_SYS以及内燃机2未被增压的条件中的至少任意一个成立时,解除燃料切断。
根据前一个条件,从电力接收的余量的观点出发,能够尽早地再次开始内燃机2的发电运转。根据后一个条件,从确保内燃机2的扭矩TQICE的响应性的观点出发,能够尽早地再次开始发电运转。根据两个条件,能够以兼顾电力接收的余量以及确保扭矩TQICE的响应性的方式,尽早地再次开始发电运转。
车辆1的控制方法还包括:在存在车辆驱动力请求的情况下解除燃料切断。根据这样的方法,能够对应于行驶用电动机4的驱动再次开始而再次开始内燃机2的发电运转,因此能够抑制蓄电池5的SOC的降低。
在这种情况下,也可以在作为行驶用电动机4的电力源需要发电用电动机3的电力的情况下解除燃料切断。由此,在再次开始行驶用电动机4的驱动时,能够根据再次开始发电的必要性使内燃机2的发电运转再次开始。
车辆1的控制方法还包括:根据内燃机2的惯性扭矩的大小与内燃机2的摩擦扭矩的大小之和来计算出溢出电力EP_OVER。根据这样的方法,能够适当地计算出溢出电力EP_OVER,因此能够适当地抑制发动机旋转的飙升。
车辆1的控制方法,若使用内燃机2的扭矩TQICE来表现,则能够换言之如下。
图11是内燃机2的溢出扭矩的说明图。发电用电动机3的驱动发动机扭矩是发电用电动机3的驱动所消耗的部分的扭矩TQICE,由发电用电动机3的发电发动机扭矩及损失扭矩构成。发电用电动机3的发电发动机扭矩是发电所消耗的部分的扭矩TQICE,损失扭矩是驱动发动机扭矩中不消耗于发电而成为损失的扭矩。内燃机2的扭矩TQICE由驱动发动机扭矩和溢出扭矩构成。因此,溢出扭矩成为超过发电用电动机3的驱动发动机扭矩的部分的扭矩TQICE。另一方面,与系统可输入电力EP_SYS对应的发电用电动机3的驱动发动机扭矩表示能够通过发电用电动机3的发电而可转换为电力的扭矩TQICE。
因此,车辆1的控制方法还可以换言之包括:在溢出扭矩至少高于与系统可输入电力EP_SYS相对应的发电用电动机3的驱动发动机扭矩、且内燃机2被增压的情况下,进行内燃机2的燃料切断,在该情况下,也能够抑制发动机旋转的飙升。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但上述实施方式只不过是示出了本发明的应用例的一部分,本发明的技术范围并不限定于上述实施方式的具体结构。
例如,在内燃机2也可以设置涡轮增压器7以外的增压器。另外,车辆1的控制方法例如也可以通过单一的控制器来实现。
Claims (7)
1.一种串联式混合动力车辆的控制方法,所述串联式混合动力车辆利用由带增压器的发动机的动力驱动而发电的发电用电动机的电力,由行驶用电动机对驱动轮进行驱动,其中,
所述控制方法包括:在所述发动机的扭矩的、超过所述发电用电动机的驱动发动机扭矩的部分的扭矩,至少高于与表示所述串联式混合动力车辆所具备的串联式混合动力系统的电力接收的余量的系统可输入电力相对应的所述发电用电动机的驱动发动机扭矩、且所述发动机被增压的情况下,进行所述发动机的燃料切断。
2.一种串联式混合动力车辆的控制方法,所述串联式混合动力车辆利用由带增压器的发动机的动力驱动而发电的发电用电动机的电力,由行驶用电动机对驱动轮进行驱动,其中,
所述控制方法包括:在将所述内燃机的动力换算成所述发电用电动机的电力而得到的值、与将所述发电用电动机可接收的所述发动机的动力换算成所述发电用电动机的电力而得到的值的差值的大小,至少高于表示所述串联式混合动力车辆所具备的串联式混合动力系统的电力接收的余量的系统可输入电力、且所述发动机被增压的情况下,进行所述发动机的燃料切断。
3.如权利要求2所述的串联式混合动力车辆的控制方法,其中,
还包括:当所述差值的大小至少低于所述系统可输入电力、以及所述发动机未被增压中的至少任意一方成立时,则解除所述燃料切断。
4.如权利要求1~3中任一项所述的串联式混合动力车辆的控制方法,其中,
还包括:在有车辆驱动力请求的情况下,解除所述燃料切断。
5.如权利要求4所述的串联式混合动力车辆的控制方法,其中,
在作为所述行驶用电动机的电力源需要所述发电用电动机的电力的情况下,解除所述燃料切断。
6.如权利要求2所述的串联式混合动力车辆的控制方法,其中,
还包括:利用所述发动机的惯性扭矩的大小及所述发动机的摩擦扭矩的大小之和,计算出所述差值的大小。
7.一种串联式混合动力车辆的控制装置,所述串联式混合动力车辆利用由带增压器的发动机的动力驱动而发电的发电用电动机的电力,由行驶用电动机对驱动轮进行驱动,其中,
所述控制装置具备控制部,该控制部在与所述发动机的动力对应的所述发电用电动机的可产生电力、与所述发电用电动机可接收的与所述发动机的动力对应的所述发电用电动机的电力的差值的大小,至少高于系统可输入电力、且所述发动机被增压的情况下,进行所述发动机的燃料切断。
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