CN117897318A - 车辆的控制方法及车辆 - Google Patents
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Abstract
一种车辆的控制方法,所述车辆具备发动机、发电机和驱动电动机,由发动机驱动发电机进行发电,并利用由发电机发出的电力对驱动电动机进行驱动,且具备捕集发动机的排气中的颗粒物的GPF系统,其中,该车辆的控制方法包括在发动机的燃料切断禁止中有放电请求的情况下,在发动机进行燃烧的同时,由发电机驱动发动机,进行使发动机产生负的ENG扭矩的电力消耗运转即延迟放电的过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆的控制方法及车辆。
背景技术
在(日本)JP2018-065448A中公开了一种混合动力汽车,其具备在排气系统中安装有去除颗粒物的过滤器的发动机。在该技术中,在过滤器的颗粒物的堆积量为规定堆积量以上时,在过滤器的温度为规定温度以上时,禁止发动机的燃料切断。由此,由于发动机继续运转(燃料喷射),因此通过供给氧气使颗粒物燃烧,过滤器过热的情况得到抑制。
串联混合动力车辆具备发动机、发电机和驱动电动机,利用发动机驱动发电机进行发电,利用由发电机发出的电力对驱动电动机进行驱动。在这种车辆中,可以在减速时通过驱动电动机进行再生来获得减速。再生可以在车辆电力收支上有再生余地的情况下,即最大限度可接受的电力有富余的情况下进行。
因此,例如在蓄电池充满电而没有再生余地的情况下,无法进行再生,因此无法确保减速度。在这种情况下,通过进行放电请求,并在基于放电请求停止燃料供给的状态下进行发动机的电动回转,能够消耗电力而增大再生的余地。其结果是,能够通过再生确保减速度。
然而,在为了抑制过滤器过热而禁止燃料切断的情况下,无法利用电动回转确保减速度。因此,如果在燃料切断禁止中再生减速的情况下没有再生的余地,则有可能无法通过再生确保减速度。
发明内容
本发明是鉴于这样的课题而完成的,其目的在于在燃料切断禁止中再生减速的情况下保护过滤器的同时确保减速度。
本发明的一方式的车辆的控制方法,包括:在具备捕集发动机的排气中的颗粒物的过滤器的串联混合动力车辆中,在发动机的燃料切断禁止中有放电请求的情况下,在发动机进行燃烧的同时由发电机驱动发动机而进行使发动机产生负的发动机扭矩的电力消耗运转。
附图说明
图1是表示车辆的概略结构图的图。
图2是表示燃料切断禁止的执行区域的图。
图3是挡位以及驱动模式的说明图。
图4是表示车辆控制器的处理的块图的第一图。
图5是表示车辆控制器的处理的块图的第二图。
图6是表示目标ENG转速的映射数据的图。
图7是表示与车速对应的电力变化速率的图。
图8是以流程图表示放电控制的一例的图。
图9是表示对应于图8的时序图的第一例的图。
图10是表示对应于图8的时序图的第二例的图。
图11是表示对应于图8的时序图的第三例的图。
具体实施方式
以下,参照附图的本发明的实施方式进行说明。
图1是表示车辆100的概略结构图的图。车辆100具备:发动机1、发电机2、驱动电动机3、齿轮4、驱动轮5、蓄电池6、GPF(Gasoline Particulate Filter:汽油颗粒过滤器)系统7和消声器8。车辆100是串联混合动力车辆,作为行驶模式具有串联混合动力模式。在行驶模式是串联混合动力模式的情况下,车辆100利用发动机1驱动发电机2来发电,并利用由发电机2产生的电力来驱动驱动电动机3。
发动机1为内燃机,被设为汽油发动机。发动机1与发电机2可传递动力地连接。发电机2是发电用电动发电机,除了发电以外,还进行发动机1的电动回转(motoring)。电动回转通过利用发电机2驱动运转停止状态的发动机1来进行。驱动电动机3是驱动用电动发电机,产生车辆100的驱动力DP。驱动电动机3产生的驱动力DP经由减速齿轮即齿轮4传递到驱动轮5。驱动电动机3通过由来自驱动轮5的动力驱动,从而还进行能量的再生。驱动电动机3作为电力再生的能量可以充电到蓄电池6中。
蓄电池6储存发电机2发出的电力及驱动电动机3再生的电力。对蓄电池6设定有放电请求SOC(State Of Charge)。SOC是标示蓄电池6的充电状态的指标参数,放电请求SOC被预先设定为用于规定蓄电池6的充满电的值。换言之,蓄电池6的充满电由放电请求SOC来规定,例如在作为充电率的SOC为90%的情况下为充满电。
GPF系统7是排气净化系统,设置在发动机1的排气通路中。GPF系统7具有GPF即汽油颗粒过滤器,发动机1的排气中的颗粒物即煤由GPF捕集。GPF系统7包括GPF温度传感器和GPF差压传感器。GPF温度传感器检测GPF温度T。GPF温度T是GPF的地面温度,GPF温度传感器例如检测出GPF的出口排气温度作为GPF温度T的实际温度。GPF差压传感器检测GPF的入口排气压及出口排气压的差压。基于该压差推定堆积在GPF上的煤的量即GPF煤堆积量S。GPF系统7除了GPF之外还可以含有三元催化剂等催化剂。消声器8设置在GPF系统7的下游部分的发动机1的排气通道中,以降低排气噪声。
车辆100还具备:电动机控制器10、发动机控制器20和车辆控制器30。电动机控制器10、发动机控制器20和车辆控制器30可相互通信地连接。电动机控制器10由具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和输入输出接口(I/O接口)的一个或多个微运算机构成。电动机控制器10通过CPU执行存储在ROM或RAM中的程序,而进行各种控制。对于发动机控制器20和车辆控制器30也是同样。
电动机控制器10控制发电机2和驱动电动机3。电动机控制器10还包括作为发电机2用的逆变器的第一逆变器和作为驱动电动机3用的逆变器的第二逆变器。这些逆变器可被掌握为与电动机控制器10不同的结构。电动机控制器10通过控制第一逆变器和第二逆变器来控制发电机2和驱动电动机3。
第一逆变器与发电机2和蓄电池6连接。第一逆变器将从发电机2供给的交流电流转换为直流电流并供给蓄电池6。由此,发电机2发出的电力被充电到蓄电池6中。第一逆变器还将从蓄电池6供给的直流电流转换为交流电流并供给发电机2。由此,利用蓄电池6的电力驱动发电机2。对于第二逆变器、驱动电动机3及蓄电池6也是同样。从发电机2、驱动电动机3、蓄电池6向电动机控制器10还输入电流、电压、SOC等信号。
发动机控制器20控制发动机1。来自GPF温度传感器和GPF差压传感器的信号被输入到发动机控制器20。这些信号可经由发动机控制器20进一步输入到车辆控制器30。发动机控制器20基于GPF温度T和GPF煤堆积量S(换言之,基于与GPF煤堆积量S相对应的GPF温度T)进行发动机1的燃料切断禁止。
图2是表示燃料切断禁止区域R的图。如图2所示,燃料切断禁止区域R根据GPF煤堆积量S和GPF温度T通过映射数据预先设定。燃料切断禁止区域R是GPF温度T高于阈值Tref的区域。阈值Tref是用于规定燃料切断禁止区域R的值,根据GPF煤堆积量S预先设定。GPF煤堆积量S越大,则GPF越容易因煤的燃烧而过热。因此,阈值Tref被设定为GPF煤堆积量S越大则变得越小。
返回图1,车辆控制器30综合控制发动机1、发电机2和驱动电动机3。向车辆控制器30输入来自用于检测大气压的大气压传感器61、用于检测加速器开度APO的加速器开度传感器62、用于通过驾驶员操作选择驾驶模式的模式SW63、用于检测通过驾驶员操作选择的挡位(挡)的挡位传感器64的信号。车辆控制器30与电动机控制器10及发动机控制器20一起构成控制器50。
图3是挡位及驱动模式的说明图。车辆100还具有换挡器9。换挡器9是用于通过驾驶员操作来选择挡位的装置,驾驶员操作通过向与各挡位对应的口进行换挡杆操作或开关操作来进行。换挡器9设为瞬时式换挡器。在瞬时型换挡器9中,根据驾驶员操作释放的换挡杆自动返回到中立位置即原位置。
通过换挡器9可选择的挡位除了P挡(停车挡)、R挡(后退挡)、N挡(空挡)之外,还包括作为第一前进挡的D挡和作为第二前进挡的B挡。D挡和B挡是通过向这些通用的D/B口的换挡杆操作来选择的。通过向D/B口的换挡杆操作,在已选择了D挡的情况下选择B挡,在已选择了B挡的情况下选择D挡。在已选择了D挡和B挡以外的挡位的情况下,通过向D/B口的换挡杆操作来选择D挡。
通过模式SW63可选择的驱动模式包含N模式、S模式、ECO模式。N模式是通过加速器踏板操作进行加速的模式(通常模式)。因此,在N模式下,不进行通过加速器踏板操作的强再生减速。S模式和ECO模式是通过加速器踏板操作进行加速和再生减速的模式(单踏板模式),ECO模式是比S模式更适合油耗运转的模式。每次按下模式SW63时,驱动模式以N模式、S模式、ECO模式的顺序变更,在ECO模式之后返回N模式。
在S模式和ECO模式下,由驱动电动机3进行再生以产生减速。换言之,减速度是负的加速度,用负值表示。在S模式下再生极限量(再生极限的大小)设定得比ECO模式大。换言之,相比于ECO模式,S模式下的再生不受抑制。因此,相比于ECO模式,S模式通过再生获得的电力大,产生的减速度的大小也大。ECO模式构成第一驱动模式,S模式构成第二驱动模式。
在车辆100中,在减速时通过驱动电动机3进行再生,可以获得减速度。在车辆100电力收支上有再生的余地的情况下、即在最大限度可接受的电力有富余的情况下,能够进行再生。
因此,例如在蓄电池6成为充满电后的结果没有再生的余地的情况下,不能进行再生,因此不能确保减速度。该情况下,通过进行放电请求,并基于放电请求进行发动机1的电动回转,能够消耗电力而增大再生的余地。其结果是,可以通过再生确保减速度。
然而,在为了抑制GPF过热而禁止燃料切断的情况下,无法利用电动回转确保减速度。因此,如果在燃料切断禁止中减速的情况下没有再生的余地,则由于无法通过再生而确保减速度,结果可能会发生无意的减速度变化,给驾驶员带来不适感。
鉴于这样的情况,车辆100进一步如下构成。
图4、图5是表示车辆控制器30的处理的块图。车辆控制器30具备:目标驱动扭矩运算部31、目标驱动电力运算部32、目标电力运算部33、GPF状态判定部34、延迟放电请求判定部35、ENG动作点运算部36、ENG动作模式判定部37、ENG消耗电力运算部38、再生扭矩限制运算部39、再生扭矩限制部40。
目标驱动扭矩运算部31基于加速器开度APO和车速VSP来运算驱动电动机3的目标驱动扭矩TQMOT_T。目标驱动扭矩TQMOT_T可以根据加速器开度APO和车速VSP通过映射数据预先设定。在目标驱动扭矩运算部31中,在再生时运算负的目标驱动扭矩TQMOT_T即目标再生扭矩。运算出的目标驱动扭矩TQMOT_T被输入到再生扭矩限制部40。
目标驱动电力运算部32基于目标驱动扭矩TQMOT_T、驱动电动机3的转速NMOT、辅助设备消耗电力来运算驱动电动机3的目标驱动电力EPMOT_T。接受了后述的再生扭矩限制部40中的限制的应用的目标驱动扭矩TQMOT_T被输入到目标驱动电力运算部32。辅助设备消耗电力是空调装置或电动动力转向装置等进行消耗电力的辅助设备的消耗电力。运算出的目标驱动电力EPMOT_T被输入到目标电力运算部33。
此外,向目标电力运算部33输入SOC控制电力请求和其他发电·放电请求。SOC控制电力请求是与SOC相对应的发电·放电请求,包含在蓄电池6充满电的情况下进行的放电请求、和在SOC为规定值以下的情况下即蓄电池6的充电量变少的情况下进行的发电请求。其他发电·放电请求是SOC控制电力请求以外的发电·放电请求,例如包含用于实现请求驱动电力的发电电力等用于实现性能的下限的发电请求、用于保护发电机2和蓄电池6等与发电有关的部件的上限的发电请求(发电停止请求)、用于实现基于再生的减速度的再生电力、即无法向蓄电池6充电的剩余的再生电力的放电请求。
目标电力运算部33基于输入来运算用于发动机1发电或放电的目标电力EPICE_T。在目标电力运算部33中,通过对上述的各种请求赋予优先顺序,进行对应各种请求的电力的调解的基础上反映到目标驱动电力EPMOT_T中,从而运算出最终的目标电力EPICE_T。运算出的目标电力EPICE_T输入到ENG动作点运算部36和ENG动作模式判定部37。
GPF状态判定部34基于GPF煤堆积量S和GPF温度T来判定GPF的状态。在GPF状态判定部34中,参照图2所示的映射数据,判定基于GPF煤堆积量S和GPF温度T的GPF的状态是否包含在燃料切断禁止区域R中。
GPF状态判定部34在GPF的状态包含在燃料切断禁止区域R中的情况下、即燃料切断禁止条件成立的情况下,将GPF状态标志设为接通(ON:燃料切断禁止请求)。燃料切断禁止条件是基于GPF温度T判定的条件,在GPF温度T高于阈值Tref的情况下成立。GPF状态判定部34在GPF的状态不包含在燃料切断禁止区域R中的情况下、即燃料切断禁止条件不成立的情况下,将GPF状态标志设为断开(OFF:燃料切断允许)。
GPF状态标记从GPF状态判定部34输入到延迟放电请求判定部35。此外,向延迟放电请求判定部35输入其他发电·放电请求和SOC控制电力请求。
延迟放电请求判定部35基于输入来判断有无延迟放电请求。延迟放电是在发动机1进行燃烧的同时由发电机2驱动发动机1来使发动机1产生负的ENG扭矩TQICE的电力消耗运转的一例。在电力消耗运转中,通过由发动机1和发电机2产生ENG扭矩TQICE<摩擦扭矩的状态,在发动机1进行燃烧的同时使蓄电池6放电。在延迟放电中,此时使点火正时延迟,在发动机1进行燃烧。在这种情况下,燃烧变缓,ENG扭矩TQICE降低,因此容易产生ENG扭矩TQICE<摩擦扭矩的状态。
延迟放电请求判定部35在有放电请求且GPF状态标志为接通(ON)情况下(即,在有燃料切断禁止请求的情况下),使延迟放电标志为接通(ON)。在GPF状态标志为断开(OFF)(即,允许燃料切断),则使延迟放电标志为断开(OFF)。
有放电请求的情况也包括SOC控制电力请求所包含的放电请求与其他发电·放电请求所包含的上述剩余再生电力的放电请求重叠的情况。因此,在这种情况下,如果GPF状态标记是接通(ON),则使延迟放电标记为接通(ON)。由此,能够实现对照GPF的状态以最佳方式进行放电的放电请求。
延迟放电标志从延迟放电请求判定部35输入到ENG动作点运算部36、ENG动作模式判定部37和ENG消耗电力运算部38。除了目标电力EPICE_T、延迟放电标志之外,车速VSP和ENG油温TOIL也被输入到ENG动作点运算部36。
ENG动作点运算部36基于输入运算发动机1的目标动作点。目标动作点可以根据目标电力EPICE_T通过映射数据预先设定。当目标电力EPICE_T为正的情况下,进行发电。在这种情况下,为了通过目标ENG扭矩TQICE_T发电运转发动机1,运算出目标ENG扭矩TQICE_T作为目标动作点。在目标电力EPICE_T为负的情况下,进行电动回转或延迟放电。负的目标电力EPICE_T相当于用于通过电动回转或延迟放电进行放电的放电请求。
在延迟放电标志为断开(OFF)的情况下进行电动回转。在进行电动回转的情况下,为了以目标ENG转速NICE_T驱动发电机2,运算出目标ENG转速NICE_T作为目标动作点。
在延迟放电标志为接通(ON)的情况下进行延迟放电。在进行延迟放电的情况下,运算出目标ENG转速NICE_T及目标ENG扭矩TQICE_T作为目标动作点。以目标ENG扭矩TQICE_T运转发动机1,且以目标ENG转速NICE_T驱动发电机2进行放电。目标ENG转速NICE_T根据负的目标电力EPICE_T即请求放电电力如下预先设定。
图6是表示与请求放电电力对应的目标ENG转速NICE_T的映射数据的图。图6表示了延迟放电时的目标ENG转速NICE_T的映射数据。在图6中用绝对值表示请求放电电力。延迟放电时的映射数据基于每个ENG转速NICE可产生的ENG扭矩TQICE的扭矩特性设定。延迟放电时的扭矩特性与一般的发动机摩擦扭矩特性同样地,有ENG转速NICE越高,则ENG扭矩TQICE的绝对值就越高的趋势,电力与ENG转速NICE和ENG扭矩TQICE成正比。因此,延迟放电时的映射数据具有请求放电电力的绝对值越大,则目标ENG转速NICE_T越高的特性。图6中,在延迟放电时的ENG扭矩TQICE的绝对值最小的条件下设定了映射数据。
延迟放电时的映射数据反映了延迟放电中的消耗电力特性,结果具有这样的特性,延迟放电时的映射数据和电动回转时的映射数据分别准备。因此,在ENG动作点运算部36中,通过参照图6所示的映射数据,基于延迟放电中的消耗电力特性来运算目标ENG转速NICE_T。
目标ENG转速NICE_T的映射数据根据ENG油温TOIL进行修正,ENG油温TOIL越低,则发动机1的摩擦变得越大。因此,ENG油温TOIL越低,相对于相同请求放电电力的目标ENG转速NICE_T越低即可。因此,在ENG动作点运算部36中,ENG油温TOIL越低,相对于相同请求放电电力的目标ENG转速NICE_T被修正得越低。
这样,延迟放电时的映射数据还可以根据ENG油温TOIL等表示ENG扭矩TQICE的变动主要因素的参数来设定。通过考虑ENG扭矩TQICE的变动因素,可以基于更接近实际特性的扭矩特性来运算目标ENG转速NICE_T。因此,能够防止目标ENG转速NICE_T不必要地增大。
从声振的观点来看,对目标ENG转速NICE_T进一步设有声振上限转速NICE_L的限制。声振上限转速NICE_L根据车速VSP而预先设定,车速VSP越高则其变得越高。
在图6所示例子中,在请求放电电力的绝对值为规定值α的情况下,在车速VSP为第一车速VSP1时,目标ENG转速NICE_T与第一车速VSP1时的声振上限转速NICE_L 1一致。其结果是,目标ENG转速NICE_T不超过声振上限转速NICE_L 1,因此不受声振上限转速NICE_L 1的限制。在请求放电电力的大小为规定值α的情况下,在车速VSP为比第一车速VSP1低的第二车速VSP2时,目标ENG转速NICE_T超过第二车速VSP2时的声振上限转速NICE_L 2。因此,在这种情况下,目标ENG转速NICE_T被限制于声振上限转速NICE_L 2。
返回图5,在ENG动作点运算部36中,运算出应用了ENG油温TOIL的修正以及声振上限转速NICE_L的限制的目标ENG转速NICE_T作为最终的目标ENG转速NICE_T。
由ENG动作点运算部36运算出的目标ENG转速NICE_T被输入到发电机控制器12。发电机控制器12基于输入的目标ENG转速NICE_T来控制发电机2。由此,进行基于发动机1的电动回转以及延迟放电的消耗电力即放电。发电机控制器12与驱动电动机控制器11一起构成电动机控制器10。
ENG动作模式判定部37基于输入判定发动机1的动作模式。ENG动作模式判定部37在目标电力EPICE_T为负且延迟放电标记为接通(ON)的情况下,将ENG动作模式标记设定为延迟放电。此外,在ENG动作模式判定部37中,在目标电力EPICE_T为正的情况下,将ENG动作模式标记设定为发电运转,在目标电力EPICE_T为负且延迟放电标记为断开(OFF)的情况下,将ENG动作模式标记设定为电动回转。
除了目标电力EPICE_T、延迟放电标志之外,还将蓄电池6的允许输出电力POUT输入到ENG动作模式判定部37。允许输出电力POUT是蓄电池6能够输出的电力,ENG动作模式标志还在允许输出电力POUT大于规定值POUT1的情况下被设定为延迟放电。
规定值POUT1是用于防止由环境因素等SOC以外的因素引起的蓄电池6的过放电状态的值,预先设定。即使在SOC大于进行发电请求的SOC的情况下,例如在蓄电池6的温度极高或极低的情况下,允许输出电力POUT也变小。
允许输出电力POUT为规定值POUT1以下的情况,对应于蓄电池6为过放电状态的情况。因此,在这种情况下,可以将发动机1的动作模式标记设定为发电运转。
ENG动作模式标记从ENG动作模式判定部37输入到发动机控制器20。由ENG动作点运算部36运算出的目标ENG扭矩TQICE_T也被输入到发动机控制器20。
发动机控制器20基于输入的目标ENG扭矩TQICE_T和ENG动作模式标记来控制发动机1。由此,在进行发电的情况下,由发动机1驱动发电机2。另外,在进行延迟放电的情况下,在发动机1进行延迟了点火正时的燃烧。
如上所述,在允许输出电力POUT大于规定值POUT1的情况下,ENG动作模式标志被设定为延迟放电。因此,在允许输出电力POUT大于规定值POUT1的情况下,即使在发动机1有ISC(Idol Speed Control)请求的情况下,也优先于ISC请求而进行延迟放电。
除了延迟放电标记之外,由ENG动作模式判定部37设定的ENG动作模式标记、ENG转速NICE、ENG油温TOIL及车速VSP被输入到ENG消耗电力运算部38。在ENG动作模式为电动回转或延迟放电的情况下,ENG消耗电力运算部38运算通过电动回转或延迟放电得到的消耗电力即ENG消耗电力。换言之,ENG消耗电力是由发动机1和发电机2组成的发电单元的消耗电力。
延迟放电标志为接通(ON)的情况下,运算出通过延迟放电得到的消耗电力作为ENG消耗电力。延迟放电标志为断开(OFF)的情况下,运算出通过电动回转得到的消耗电力作为ENG消耗电力。运算出的ENG消耗电力是通过延迟放电或电动回转得到的消耗电力的运算值,相当于消耗电力推定值。
ENG消耗电力基于ENG转速NICE运算。ENG消耗电力为负,ENG转速NICE越高则运算出的绝对值越大。ENG消耗电力根据ENG转速NICE由映射数据预先设定。作为映射数据,分别准备电动回转时参照的映射数据和延迟放电时参照的映射数据。
延迟放电时的ENG消耗电力的映射数据是由图6所示的映射数据将目标ENG转速NICE_T置换为ENG转速NICE,并且将请求放电电力置换为ENG消耗电力的数据。因此,在ENG消耗电力运算部38中,通过参照延迟放电时的ENG消耗电力的映射数据,基于与ENG转速NICE对应的延迟放电中的消耗电力特性来运算ENG消耗电力。另外,ENG消耗电力基于ENG油温TOIL进行修正,运算出修正后的ENG消耗电力作为最终的ENG消耗电力。对于相同的ENG转速NICE,ENG油温TOIL越低,ENG消耗电力修正为绝对值越大。
在从延迟放电转换为电动回转时,ENG消耗电力运算部38使ENG消耗电力从由延迟放电得到的ENG消耗电力逐渐变化为由电动回转得到的ENG消耗电力。通过电动回转稳定获得的ENG消耗电力的绝对值大于通过延迟放电稳定获得的ENG消耗电力。因此,ENG消耗电力运算部38在转换时以绝对值逐渐增大ENG消耗电力。ENG消耗电力运算部38在转换时,还如下所述根据车速VSP改变电力变化率。
图7是表示与车速VSP对应的电力变化率的图。电力变化率是从延迟放电转换为电动回转时的ENG消耗电力的变化率,车速VSP越高,则电力变化率变得越大。由此,车速VSP越高,则越早地进行从延迟放电向电动回转的转换。
返回图5,除了由ENG消耗电力运算部38运算出的ENG消耗电力以外,还向再生扭矩限制运算部39输入辅助设备消耗电力和允许输入电力PIN。允许输入电力PIN是可以输入蓄电池6的电力,是零或负的值。再生扭矩限制运算部39基于ENG消耗电力、辅助设备消耗电力和允许输入电力PIN之和来运算驱动电动机3的可再生扭矩TQMOT_L。
ENG消耗电力、辅助设备消耗电力和允许输入电力PIN之和构成系统再生最大电力PMAX。系统再生最大电力PMAX是在车辆100中能够再生的绝对值最大的电力(功率),表示车辆100能够最大限度接受的电力。在再生扭矩限制运算部39中,运算出与系统再生最大电力PMAX对应的再生扭矩,作为可再生扭矩TQMOT_L。比可再生扭矩TQMOT_L绝对值大的驱动扭矩QMOT,无法进行再生。因此,所谓可再生扭矩,换言之就是再生限制扭矩。运算出的可再生扭矩TQMOT_L被输入到再生扭矩限制部40。
再生扭矩限制部40根据所输入的可再生扭矩TQMOT_L来限制驱动电动机3的目标驱动扭矩TQMOT_T。目标驱动扭矩TQMOT_T为负的情况下表示目标再生扭矩。在负的目标驱动扭矩TQMOT_T成为可再生扭矩TQMOT_L以下的情况下,限制为可再生扭矩TQMOT_L。在再生扭矩限制部40中,目标驱动扭矩TQMOT_T由延迟放电时的可再生扭矩TQMOT_L r限制,从而根据延迟放电产生的ENG消耗电力来限制再生扭矩。
应用了限制之后的目标驱动扭矩TQMOT_T作为最终的目标驱动扭矩TQMOT_T输入到驱动电动机控制器11,驱动电动机控制器11基于所输入的目标驱动扭矩TQMOT_T对驱动电动机3进行驱动。在目标驱动扭矩TQMOT_T为负的情况下,进行再生。应用了限制之后的目标驱动扭矩TQMOT_T还被输入到目标驱动电力运算部32。
图8以流程图表示控制器50进行的放电控制的一例。图8表示驱动模式为S模式的情况。通过在控制器50中执行图8所示的流程图的处理,功能性地实现控制部。图8所示的流程图的处理可以重复执行。
在步骤S1中,控制器50判定目标电力EPICE_T是否小于零。如果在步骤S1中为肯定判定,则由于目标电力EPICE_T是目标放电电力,所以判断为存在放电请求。放电请求是用于使发电机2进行放电的放电请求,在发电机2中基于这样的放电请求通过驱动发动机1来进行放电。目标电力EPICE_T例如在目标驱动电力EPMOT_T为负、且没有比目标驱动电力EPMOT_T优先级高的发电请求或放电禁止请求的情况下为负。因此,有放电请求的情况例如是包含再生开始时的再生时。
目标电力EPICE_T小于零的情况包括蓄电池6充满电的情况。在蓄电池6充满电的情况下,作为根据SOC控制电力请求的电力,将负的电力加算到负的目标驱动电力EPMOT_T后的结果是,目标电力EPICE_T成为小于零。如果在步骤S1中是肯定判定,则处理进入步骤S2。
在步骤S2,控制器50判定GPF温度T是否高于阈值Tref。即,判定燃料切断禁止条件是否成立。如果在步骤S2中为肯定判定,则GPF状态标志设为接通(ON),控制器50在步骤S3中禁止燃料切断。
在步骤S4中,控制器50判定蓄电池6的允许输出电力POUT是否大于规定值POUT1。在步骤S4中为否定判定的情况下,处理暂时结束。该情况下,由于判断为蓄电池6为过放电状态,因此可以进行发动机1的发电运转。如果在步骤S4中为肯定判定,则判断为蓄电池6不是过放电状态,处理进入步骤S5。
在步骤S5中,控制器50执行延迟放电。由此,能够抑制GPF过热的同时使蓄电池6放电,因此再生的余地变大。因此,即使在禁止燃料切断且蓄电池6充满电的情况下,也可通过再生获得减速度。
在步骤S2中为否定判定的情况下,则GPF状态标记为断开(OFF),控制器50在步骤S6中执行发动机1的燃料切断,并且在步骤S7中执行电动回转。即在这种情况下,即使执行电动回转,GPF也不会过热,因此通过电动回转进行蓄电池6的放电。在这种情况下,由于能够进行与基于电动回转的放电量相对应的再生,所以与进行延迟放电的情况相比,能够确保绝对值大的减速度。
在上一次的程序中进行了延迟放电的情况下,则在步骤S7中开始从延迟放电向电动回转的转换。此时,控制器50逐渐改变ENG消耗电力。控制器50使ENG消耗电力从通过延迟放电得到的ENG消耗电力逐渐变化为通过电动回转得到的ENG消耗电力。ENG消耗电力的逐渐变化将持续进行,直到ENG消耗电力变为通过电动回转得到的ENG消耗电力。在步骤S7之后,处理暂时结束。
在步骤S1中为否定判定的情况下,放电请求消失。因此,延迟放电和电动回转被停止。在步骤S1中为否定判定的情况下,则在步骤S8中判定GPF温度T是否高于阈值Tref。然后,如果步骤S8中为肯定判定,则在步骤S9中禁止燃料切断。在这种情况下,能够进行发动机1的发电运转。如果在步骤S8中为否定判定,则处理暂时结束。在该情况下,GPF状态标记为断开(OFF),允许燃料切断,因此能够进行发动机1的发电运转和运转停止。
从步骤S1到步骤S4、步骤S8、以及步骤S9的处理可以由车辆控制器30来执行。步骤S5的处理可以由电动机控制器10和发动机控制器20执行。步骤S6的处理可以由发动机控制器20执行,步骤S7的处理可以由电动机控制器10执行。
图9是表示对应于图8的时序图的第一例的图。在图9中表示了进行延迟放电的情况。在时刻T1之前,车辆100以一定的车速VSP行驶在上坡路上。加速器开度APO大于零,驱动电动机3的目标驱动扭矩TQMOT_T和与目标驱动扭矩TQMOT_T对应的目标驱动电力EPMOT_T为正。GPF状态标志为接通(ON),发动机1的运转状态为通过燃烧产生正的扭矩的正扭矩运转。因此,发动机1的实际ENG扭矩TQICE_A为正,发电机2的实际GEN扭矩TQGEN_A为负。发动机1驱动发电机2的结果是,发电机2的GEN转速NGEN大于零。
在时刻T1的跟前,车辆100驶入下坡路。因此,一定的加速器开度APO开始减小,相应地目标驱动扭矩TQMOT_T及目标驱动电力EPMOT_T也开始减小。加速器开度APO在时刻T1的跟前变为零,相应地目标驱动扭矩TQMOT_T变为负,从而目标驱动电力EPMOT_T在时刻T1变为负。
其结果是,开始再生,并且在燃料切断禁止状态下进行放电请求。因此,延迟放电也开始,发动机1的运转状态变为在燃烧状态下产生负的扭矩的负扭矩运转。另外,由于开始了再生,因此蓄电池6的允许输入电力PIN的绝对值开始逐渐减少。
若开始了延迟放电,则发动机1的点火正时延迟角、且GEN转速NGEN提高。因此,实际ENG扭矩TQICE_A降低的同时,实际GEN扭矩TQGEN_A上升。其结果是,实际ENG扭矩TQICE_A变为负,实际GEN扭矩TQGEN_A变为正。然后,当实际ENG扭矩TQICE_A在时刻T2变为一定时,则GEN转速NGEN和实际GEN扭矩TQGEN_A也成为一定。阴影线表示发电机2的放电电力的大小。
若开始了延迟放电,则可再生扭矩TQMOT_L及系统再生最大电力PMAX降低(以绝对值增加)延迟放电产生的放电的量。由于目标驱动扭矩TQMOT_T受可再生扭矩TQMOT_L的限制,所以降低至可再生扭矩TQMOT_L。目标驱动电力EPMOT_T降低至系统再生最大电力PMAX。其结果是,再生量增加延迟放电产生的放电的量。
由此,与不进行延迟放电的情况相比,可以确保绝对值更大的减速度。另外,由于再生的余地增大了延迟放电产生的放电的量,因此即使在时刻T3蓄电池6的允许输入电力PIN变为零而充满电,可再生扭矩TQMOT_L及目标驱动电力EPMOT_T也不为零,从而确保了减速度。
图10是表示对应于图8的时序图的第二例的图。图10中表示了执行电动回转的情况。除了GPF状态标记为断开(OFF)之外,时刻T11之前的状态与图9的情况相同。在时刻T11,在没有禁止燃料切断的状态下进行放电请求。其结果是,相应地开始电动回转,发动机1的运转状态变为燃料切断即运转停止。
在电动回转中,由发电机2驱动运转停止状态的发动机1,因此比延迟放电消耗更多的电力。因此,用阴影表示的发电机2的放电电力比图9的情况大,可再生扭矩TQMOT_L及系统再生最大电力PMAX也比图9的情况的绝对值大。其结果是,包括在时刻T13允许输入电力PIN为零的情况,目标驱动扭矩TQMOT_T和目标驱动电力EPMOT_T也比图9的情况的绝对值大。因此,确保了比延迟放电的情况绝对值更大的减速度。
图11是表示对应于图8的时序图的第三例的图。图11表示从延迟放电向电动回转的转换时。在时刻T21之前禁止发动机1的燃料切断,作为负扭矩运转进行延迟放电。在延迟放电中进行燃烧的发动机1由发电机2驱动。因此,发电机2的GEN扭矩TQGEN大于零。车辆100以一定的车速VSP行驶在下坡路上,进行再生。因此,加速器开度APO为零,目标驱动扭矩TQMOT_T及目标驱动电力EPMOT_T为负。目标驱动扭矩TQMOT_T受可再生扭矩TQMOT_L限制。
在时刻T21,GPF状态标记从接通(ON)变为断开(OFF)。因此,进行发动机1的燃料切断的同时开始电动回转。其结果是,进行从延迟放电向电动回转的转换。由此,目标驱动扭矩TQMOT_T和目标驱动电力EPMOT_T降低,且绝对值增大,因此GEN扭矩TQGEN也增大。
此时,进行使ENG消耗电力从通过延迟放电得到的ENG消耗电力逐渐变化为通过电动回转得到的ENG消耗电力的ENG消耗电力的逐渐变化。由此,可再生扭矩TQMOT_L逐渐降低的结果是,目标驱动扭矩TQMOT_T被可再生扭矩TQMOT_L限制的同时逐渐降低。其结果是,可抑制给驾驶员带来不适感的同时,可以通过电动回转得到可能的最大潜力的减速度。
接着,对本实施方式的主要作用效果进行说明。
在本实施方式中,车辆100的控制方法中,所述车辆100具备发动机1、发电机2和驱动电动机3,由发动机1驱动发电机2进行发电,并通过由发电机2发出的电力来对驱动电动机3进行驱动,且还具备捕集发动机1的排气中的颗粒物即煤的GPF系统7,该车辆100的控制方法中,通过由发电机2驱动运转停止状态的发动机1来进行电动回转,由此进行发动机1的燃料切断的同时消耗电力,另一方面,基于GPF温度T进行发动机1的燃料切断禁止,在发动机1的燃料切断禁止中有放电请求的情况下,在发动机1进行燃烧的同时由发电机2驱动发动机1而进行使发动机1产生负的ENG扭矩TQICE的电力消耗运转即延迟放电。
根据这样的方法,通过根据放电请求进行延迟放电,即使在GPF可能因供氧而过热的燃料切断禁止中也能够进行放电。因此,可以在保护GPF的同时进行放电。其结果是,即使在燃料切断禁止中,在再生时也能够增大再生的余地,能够确保减速度。
在本实施方式中,即使有发动机1的ISC请求的情况下,在蓄电池6的允许输出电力(功率)POUT大于规定值POUT1的情况下,也优先进行延迟放电。根据这样的方法,能够在防止蓄电池6由于SOC以外的原因而成为过放电状态的同时进行延迟燃烧。因此,即使在蓄电池6因SOC以外原因可能成为过放电状态的情况下,也能够确保下次起动发动机1时的电力,另外,能够防止从蓄电池6提供的驱动辅助电力降低。
在本实施方式中,从延迟放电向发动机1的电动回转转换时,使ENG消耗电力从通过延迟放电得到的ENG消耗电力逐渐变化为通过电动回转得到的ENG消耗电力。根据这样的方法,可以在从延迟放电向发动机1的电动回转转换时抑制给驾驶员带来不适感的同时,能够通过电动回转获得可能的最大潜力的减速度。
在本实施方式中,通过参照图6所示的延迟放电时的目标ENG转速NICE_T的映射数据,基于延迟放电中的消耗电力特性来运算目标ENG转速NICE_T。另外,目标ENG转速NICE_T根据ENG油温TOIL修正。根据这样的方法,能够在满足延迟放电中请求的放电电力的同时确保减速度。
在本实施方式中,负的目标驱动扭矩TQMOT_T由可再生扭矩TQMOT_L限制,其结果是,根据延迟放电产生的ENG消耗电力来限制驱动电动机3的再生扭矩。根据这样的方法,能够根据延迟放电产生的ENG消耗电力来限制再生电力,因此能够防止蓄电池6成为充满电的同时持续产生减速度。
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表示本发明的应用例的一部分,并不将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。
例如,电力消耗运转也可以是由发电机2驱动怠速运转中的发动机1而使发动机1产生负的扭矩的负扭矩运转。
Claims (6)
1.一种车辆的控制方法,所述车辆具备发动机、发电机和驱动电动机,由所述发动机驱动所述发电机进行发电,并利用由所述发电机发出的电力驱动所述驱动电动机,且具备捕集所述发动机的排气中的颗粒物的过滤器,其中,
所述车辆的控制方法包括:
通过由所述发电机驱动运转停止状态的所述发动机而进行电动回转,由此进行所述发动机的燃料切断且消耗电力,
基于所述过滤器的温度进行所述发动机的燃料切断禁止;
在所述发动机的燃料切断禁止中有放电请求的情况下,在所述发动机进行燃烧的同时由所述发电机驱动所述发动机而进行使所述发动机产生负的发动机扭矩的电力消耗运转。
2.如权利要求1所述的车辆的控制方法,其中,
即使在有所述发动机的怠速速度控制请求的情况下,在蓄电池的允许输出电力大于规定值的情况下,也优先进行所述电力消耗运转。
3.如权利要求1或2所述的车辆的控制方法,其中,
在从所述电力消耗运转向所述发动机的电动回转转换时,使消耗电力推定值从通过所述电力消耗运转得到的消耗电力的推定值逐渐变化为通过所述电动回转得到的消耗电力的推定值。
4.如权利要求1~3中任一项所述的车辆的控制方法,其中,
基于所述电力消耗运转中的消耗电力特性,运算所述发动机的目标转速,并且根据所述发动机的油温修正所述目标转速。
5.如权利要求1~4中任一项所述的车辆的控制方法,其中,
根据所述电力消耗运转的消耗电力限制所述驱动电动机的再生扭矩。
6.一种车辆,具备发动机、发电机和驱动电动机,由所述发动机驱动所述发电机进行发电,并利用由所述发电机发出的电力驱动所述驱动电动机,且具备捕集所述发动机的排气中的颗粒物的过滤器,其中,
所述车辆具备控制部,该控制部执行如下的处理:
所述发动机在运转停止状态下通过由所述发电机驱动而进行电动回转,由此进行燃料切断且消耗电力,另一方面,基于所述过滤器的温度进行燃料切断禁止,
在所述发动机的燃料切断禁止中有蓄电池的放电请求的情况下,在所述发动机进行燃烧的同时由所述发电机驱动所述发动机而执行使所述发动机产生负的ENG扭矩的电力消耗运转。
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