混合动力车辆的金沙现金网平台

文档序号:10621105
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【专利摘要】本发明涉及混合动力车辆。在能够基于本车位置信息而选择性地应用CD模式及CS模式的混合动力车辆中,实现CD模式下的特别的行驶,并减轻伴随于CD模式与CS模式之间的模式切换而给使用者造成的不适感。ECU(26)以如下方式根据模式切换来变更驱动力特性:在CD模式中,与CS模式中相比,相对于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动转矩增大。ECU(26)在根据模式切换来变更驱动力特性的情况下,执行车辆驱动转矩随着时间的经过从模式切换前的值向模式切换后的值接近的缓变处理。在该缓变处理中,在基于本车位置信息进行模式切换时,与根据模式开关(28)的操作进行模式切换时相比,使缓变处理中的车辆驱动转矩的变化速度的限制变严。
【专利说明】
混合动力车辆
技术领域
[0001]本发明涉及混合动力车辆,特别涉及具备内燃机、蓄电装置和从蓄电装置接受电力的供给而产生行驶驱动力的电动机的混合动力车辆。【背景技术】
[0002]日本特开20 10-24 1396号公报(专利文献1)公开了一种具有CD (Charge Depleting:电量消耗)模式和CS(Charge Sustaining:电量维持)模式的混合动力车辆。CD 模式是容许HV(Hybrid vehicle:混合动力汽车)行驶并自主地进行EV(Electric vehicle: 电动汽车)行驶,由此积极地消耗蓄电装置的SOC(State Of Charge:充电状态)的模式,CS 模式是通过适当切换HV行驶与EV行驶而将S0C控制在规定范围内的模式。需要说明的是,EV 行驶是使发动机停止而仅使用电动发电机的行驶,HV行驶是使发动机工作的行驶。
[0003]在专利文献1记载的混合动力车辆中,根据通过导航装置取得的混合动力车辆的本车位置信息即车辆的当前位置及行进方向,来选择CD模式及CS模式中的任一个模式。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2010-241396号公报
【发明内容】

[0007]由于近年来的功率电子学技术的进步,电动机、逆变器、蓄电装置等的性能提高。 由于这样的技术背景的存在,在混合动力车辆中,驱动力源(发动机及电动机)的选择的自由度升高,在具有CD模式和CS模式的混合动力车辆中,特别期望以CD模式实现使用者满足度高的特别的行驶。
[0008]因此,为了实现CD模式下的特别的行驶,考虑在CD模式与CS模式之间变更车辆的驱动力特性。具体而言,考虑以如下方式在CD模式与CS模式之间变更驱动力特性:在选择了 CD模式时,与选择了CS模式时相比,相对于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动转矩增大。由此,使CD模式下的EV行驶的加速性能提高,能够在CD模式下扩大EV行驶的机会并在EV 行驶下得到较强的加速感。
[0009]然而,在如上述专利文献1那样基于本车位置信息而选择性地应用⑶模式和CS模式来控制混合动力车辆的行驶的结构中,由于以使用者难以感知的方式进行CD模式与CS模式之间的模式切换,因此与使用者未意料的模式切换相伴的驱动力特性的变化可能会给使用者造成不适感。
[0010]本发明为了解决上述的问题而完成,本发明的目的是在能够基于本车位置信息而选择性地应用CD模式及CS模式的混合动力车辆中,实现CD模式下的特别的行驶,并减轻伴随于CD模式与CS模式之间的模式切换而给使用者造成的不适感。
[0011]根据本发明的一方案,混合动力车辆具备内燃机、蓄电装置、从蓄电装置接受电力的供给而产生行驶驱动力的电动机、及控制装置。控制装置选择CD模式及CS模式中的任一个,并分别在CD模式及CS模式下,根据行驶状况来选择第一行驶模式和第二行驶模式中的任一个进行行驶。第一行驶模式是使内燃机停止而通过电动机来行驶的模式。第二行驶模式是使内燃机工作而行驶的模式。混合动力车辆还具备以能够取得车辆的本车位置信息的方式构成的通信装置。控制装置以如下方式在CD模式与CS模式之间变更车辆的驱动力特性:在选择了 CD模式时,与选择了 CS模式时相比,相对于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动转矩增大。而且,控制装置在根据CD模式与CS模式之间的模式切换来变更驱动力特性的情况下,在基于本车位置信息进行模式切换时,与根据使用者的选择或蓄电装置的SOC进行模式切换时相比,花费更长的时间使车辆驱动转矩从模式切换前的值向模式切换后的值变化。
[0012]在该混合动力车辆中,根据CD模式与CS模式之间的模式切换而如上述那样变更车辆的驱动力特性,由此CD模式下的EV行驶的加速性能提高。由此,在CD模式下,能够在EV行驶中得到较强的加速感。[〇〇13]在此,在基于本车位置信息进行模式切换时,与基于使用者的选择或蓄电装置的 S0C进行模式切换时相比,模式切换以使用者难以感知的方式进行。因此,与模式切换相伴的驱动力特性的变化可能会给使用者造成不适感。在上述混合动力车辆中,在基于本车位置信息进行模式切换时,与根据使用者的选择或蓄电装置的S0C进行模式切换时相比,使车辆驱动转矩的变化速度的限制变严。由此,能够减轻与使用者未意料的模式切换相伴的驱动转矩的变化给使用者造成的不适感。其结果是,能够实现CD模式下的特别的行驶,且能够减轻伴随于该实现而给使用者造成的不适感。[〇〇14]优选的是,控制装置在根据基于本车位置信息的模式切换来变更驱动力特性的情况下,在车辆驱动转矩的变更量小于规定值时,与变更量大于规定值时相比,缓和对车辆驱动转矩的变化速度的限制。
[0015]在与模式切换相伴的车辆驱动转矩的变更量小于规定值时,即使基于本车位置信息自动地进行模式切换,使用者能感觉到的不适感也小。因此,通过形成为上述那样的结构,能够将与车辆驱动转矩的变化速度的限制相伴的转矩响应性的下降抑制成必要限度。
[0016]根据本发明的另一方案,混合动力车辆具备内燃机、蓄电装置、从蓄电装置接受电力的供给而产生行驶驱动力的电动机、及控制装置。控制装置选择CD模式及CS模式中的任一个,并分别在CD模式及CS模式下,根据行驶状况来选择第一行驶模式和第二行驶模式中的任一个进行行驶。混合动力车辆还具备以能够取得车辆的本车位置信息的方式构成的通信装置。控制装置在根据使用者的选择或蓄电装置的S0C进行CD模式与CS模式之间的模式切换的情况下,根据模式切换来变更车辆的驱动力特性。另一方面,控制装置在基于本车位置信息进行模式切换的情况下,不实施与模式切换对应的驱动力特性的变更。而且,控制装置在根据使用者的选择或蓄电装置的S0C进行模式切换的情况下以如下方式变更驱动力特性:在选择了 CD模式时,与选择了 CS模式时相比,相对于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动转矩增大。
[0017]在该混合动力车辆中,通过与上述的模式切换对应的驱动力特性的变更,在CD模式下,能够在EV行驶中赋予较强的加速感。另一方面,在基于本车位置信息进行CD模式与CS 模式之间的模式切换的情况下,通过不实施与模式切换对应的驱动力特性的变更,能够减轻与使用者未意料的模式切换相伴的驱动转矩的变化给使用者造成的不适感。其结果是,能够实现CD模式下的特别的行驶,且能够减轻伴随于该实现而给使用者造成的不适感。
[0018]优选的是,基于本车位置信息而选择了 CD模式及CS模式中的任一个模式时的驱动力特性与根据使用者的选择或蓄电装置的S0C而选择了 CD模式时的驱动力特性同等。
[0019]通过形成为这样的结构,即使在不实施与模式切换对应的驱动力特性的变更的情况下,在CD模式下,也能够在EV行驶中得到较强的加速感。
[0020]优选的是,混合动力车辆还具备充电机构,该充电机构用于使用来自车辆外部的电源的电力对蓄电装置进行充电。
[0021]根据该混合动力车辆,能够使用从车辆外部的电源供给的电力而提高CD模式下的燃油经济性,且能够以EV行驶实现较强的加速感。[〇〇22]发明效果
[0023]根据本发明,在能够基于本车位置信息而选择性地应用CD模式及CS模式的混合动力车辆中,能够实现CD模式下的特别的行驶,并能够减轻伴随于CD模式与CS模式之间的模式切换而给使用者造成的不适感。【附图说明】[〇〇24]图1是说明本发明的实施方式1的混合动力车辆的整体结构的框图。
[0025]图2是用于说明CD模式及CS模式的图。
[0026]图3是用于说明CS模式及CD模式各模式下的驱动力特性的考虑方法的图。[〇〇27]图4是用于说明通过图1所示的ECU执行的车辆驱动转矩(要求值)算出的处理次序的流程图。[0〇28]图5是表不CS模式用的驱动力映射的一例的图。[0〇29]图6是表不⑶模式用的驱动力映射的一例的图。
[0030]图7是用于说明实施方式2的通过ECU执行的车辆驱动转矩(要求值)算出的处理次序的流程图。
[0031]图8是用于说明图7所示的要求驱动转矩切换处理的次序的流程图。[〇〇32]图9是用于说明在要求驱动转矩切换处理中执行的缓变处理的一例的图。
[0033]图10是用于说明实施方式2的变形例的要求驱动转矩的切换处理的次序的流程图。[〇〇34]图11是说明混合动力车辆的整体结构的第一变形例的框图。[〇〇35]图12是说明混合动力车辆的整体结构的第二变形例的框图。【具体实施方式】
[0036]以下,关于本发明的实施方式,参照附图进行详细说明。以下,对多个实施方式进行说明,但是从申请当初就预定了将各实施方式中说明的结构适当组合的情况。需要说明的是,对于图中相同或相当部分标注同一标号而不重复其说明。[〇〇37][实施方式1]
[0038]图1是用于说明本发明的实施方式1的混合动力车辆的整体结构的框图。参照图1,混合动力车辆100具备发动机2、驱动装置22、传动齿轮8、驱动轴12、车轮14、蓄电装置16、 EQJ(Electronic Control Unit:电子控制单元)26、模式开关(模式SW)28、导航装置30。而且,该混合动力车辆100还具备电力转换器23和连接部24。[〇〇39]发动机2是通过将燃料的燃烧产生的热能转换成活塞或转子等运动件的运动能量而输出动力的内燃机。作为发动机2的燃料,优选汽油、轻油、乙醇、液态氢、天然气等烃系燃料、或者液体或气体的氢燃料。[0〇4〇] 驱动装置22包括动力分配装置4、电动发电机6、10、电力转换器18、20。电动发电机 6、10是交流旋转电机,例如是在转子埋设有永久磁铁的三相交流同步电动机。电动发电机6 被使用作为经由动力分配装置4而由发动机2驱动的发电机,并且也被使用作为用于使发动机2起动的电动机。电动发电机10主要作为电动机进行动作,对驱动轴12进行驱动。另一方面,在车辆的制动时或下降斜面上的加速度降低时,电动发电机10作为发电机进行动作而进行再生发电。
[0041]动力分配装置4包括例如具有太阳轮、行星轮架、齿圈这3个旋转轴的行星齿轮机构。动力分配装置4将发动机2的驱动力分配成向电动发电机6的旋转轴传递的动力和向传动齿轮8传递的动力。传动齿轮8与用于对车轮14进行驱动的驱动轴12连结。而且,传动齿轮 8也与电动发电机10的旋转轴连结。
[0042]蓄电装置16是能够再充电的直流电源,例如,构成为包括镍氢电池或锂离子电池等二次电池、大容量的电容器等。蓄电装置16向电力转换器18、20供给电力。而且,蓄电装置 16在电动发电机6及/或10的发电时接受发电电力而被充电。此外,蓄电装置16能够通过连接部24接受从车辆外部的电源供给的电力而被充电。
[0043]需要说明的是,蓄电装置16的充电状态例如由利用百分率表示相对于蓄电装置16 的充满电状态的当前的蓄电量的S0C表示。S0C例如基于由未图示的电压传感器及/或电流传感器检测的蓄电装置16的输出电压及/或输入输出电流而算出。S0C也可以通过另行设于蓄电装置16的ECU算出,也可以由ECU26基于蓄电装置16的输出电压及/或输入输出电流的检测值而算出。
[0044]电力转换器18基于从ECU26接受的控制信号,在电动发电机6与蓄电装置16之间执行双方向的直流/交流电力转换。同样,电力转换器20基于从ECU26接受的控制信号,在电动发电机1 〇与蓄电装置16之间执行双方向的直流/交流电力转换。由此,电动发电机6、10伴随于与蓄电装置16之间的电力的授受,能够输出用于作为电动机进行动作的正转矩或用于作为发电机进行动作的负转矩。电力转换器18、20例如由逆变器构成。需要说明的是,也可以在蓄电装置16与电力转换器18、20之间配置直流电压转换用的升压转换器。[〇〇45]电力转换器23将来自与连接部24电连接的车辆外部的外部电源(未图示)的电力转换成蓄电装置16的电压水平而向蓄电装置16输出(以下,也将外部电源对蓄电装置16的充电称为"外部充电")。电力转换器23例如构成为包括整流器、逆变器。需要说明的是,外部电源的受电方法并不限定为使用连接部24的接触受电,也可以取代连接部24而使用受电用线圈等从外部电源以非接触进行受电。[〇〇46] ECU26包括CPU(Central Processing Unit:中央处理器)、存储装置、输入输出缓存器等(均未图示),进行混合动力车辆100中的各设备的控制。需要说明的是,关于上述的控制,并不局限于软件的处理,也可以通过专用的硬件(电子回路)进行处理。
[0047]作为E⑶26的主要的控制,E⑶26基于车速和与加速器踏板的操作量对应的加速器开度而算出车辆驱动转矩(要求值),并基于算出的车辆驱动转矩而算出车辆驱动功率(要求值)。并且,E⑶26还基于蓄电装置16的SOC算出蓄电装置16的充电要求功率,以产生车辆驱动功率加上充电要求功率而得到的功率(以下称为"车辆功率")的方式控制发动机2及驱动装置22。[〇〇48] ECU26在车辆功率小时,以使发动机2停止而仅利用电动发电机10进行行驶(EV行驶)的方式控制驱动装置22。当车辆功率增大时,ECU26以使发动机2工作而行驶(HV行驶)的方式控制发动机2及驱动装置22。
[0049]在此,E⑶26执行选择性地应用⑶模式和CS模式而控制车辆的行驶的行驶控制,该 CD模式是通过容许HV行驶并自主地进行EV行驶而积极地消耗蓄电装置16的S0C的模式,该 CS模式是通过适当切换HV行驶与EV行驶而将S0C控制在规定范围内的模式。
[0050]图2是用于说明⑶模式及CS模式的图。参照图2,通过外部电源的外部充电使蓄电装置16成为充满电状态(S0C=MAX)之后,以⑶模式开始行驶。[〇〇51]⑶模式是积极地消耗蓄电装置16的S0C的模式,基本上消耗蓄积于蓄电装置16的电力(主要是基于外部充电的电能)。在CD模式下的行驶时,为了维持S0C而发动机2不工作。 具体而言,例如,在CD模式的选择时,将蓄电装置16的充电要求功率设定为零。由此,通过在车辆的减速时等回收的再生电力或伴随于发动机2的工作而发电的电力,有时S0C会暂时增加,但是结果是放电的比例比充电大,在整体上伴随于行驶距离的增加而S0C减少。[〇〇52] CS模式是将蓄电装置16的S0C控制在规定范围内的模式。作为一例,在tl时刻,S0C 下降为表示S0C的下降的规定值Stg时,选择CS模式,并将之后的S0C维持在规定范围。具体而言,当S0C下降时,发动机2工作(HV行驶),当S0C上升时,发动机2停止(EV行驶)。即,在CS 模式下,为了维持S0C而发动机2工作。
[0053]在该混合动力车辆100中,在车辆功率小于规定的发动机起动阈值时,使发动机2 停止而通过电动发电机10行驶(EV行驶)。另一方面,当车辆功率超过上述的发动机起动阈值时,使发动机2工作而行驶(HV行驶)。在HV行驶中,在电动发电机10的驱动力的基础上或者取代电动发电机10,使用发动机2的驱动力使混合动力车辆100行驶。在HV行驶中伴随于发动机2的工作而电动发电机6发电的电力向电动发电机10直接供给,或者蓄积于蓄电装置 16。[〇〇54]在此,CD模式下的发动机起动阈值大于CS模式下的发动机起动阈值。即,在CD模式下混合动力车辆100进行EV行驶的范围大于在CS模式下混合动力车辆100进行EV行驶的范围。由此,在CD模式下,能抑制发动机2起动的频度,与CS模式相比,EV行驶的机会扩大。另一方面,在CS模式下,以使用发动机2及电动发电机10这两者有效地使混合动力车辆100行驶的方式进行控制。
[0055]在CD模式下,也是若车辆功率(与车辆驱动功率相等)超过发动机起动阈值,则发动机2工作。需要说明的是,即使车辆功率未超过发动机起动阈值,也存在发动机2或排气催化剂的预热时等容许发动机2的工作的情况。另一方面,即使在CS模式下,若S0C上升,则发动机2也停止。即,CD模式没有限定为使发动机2始终停止而行驶的EV行驶,CS模式也没有限定为使发动机2始终工作而行驶的HV行驶。无论是在CD模式下,还是在CS模式下,都能够进行EV行驶和HV行驶。
[0056]再次参照图1,模式开关28是用于供使用者能够选择CD模式及CS模式中的任一个模式的输入装置。模式开关28响应通过使用者的操作而选择的模式,将信号MD向ECU26输出。需要说明的是,该模式开关28并非必须。[0〇57] 导航装置30通过GPS(Global Posit1ning System:全球定位系统)取得本车位置信息P0S。详细而言,导航装置30通过接收来自未图示的GPS卫星的电波而取得本车位置信息P0S。导航装置30将取得的本车位置信息P0S向E⑶26发送。[〇〇58] E⑶26根据蓄电装置16的S0C,或者根据驾驶者对模式开关28的操作,进行⑶模式与CS模式之间的模式切换。ECU26构成为还能够基于从导航装置30发送的本车位置信息P0S 进行CS模式与CS模式之间的模式切换。在以下的说明中,将通过与导航装置30协作而基于本车位置信息选择性地应用CD模式和CD模式的行驶控制也称为"导航协作控制"。
[0059]在该导航协作控制中,如上述专利文献1所记载的那样,例如,在市区或者伴有废气输出的发动机的行驶被禁止或收费的行驶区域中,选择CD模式。另一方面,在郊外或者发动机2的燃油经济性良好的高速道路的行驶时,选择CS模式。这样的CD模式与CS模式之间的模式切换通过ECU26基于本车位置信息P0S自动进行。
[0060]并且,E⑶26以如下方式在⑶模式与CS模式之间变更车辆的驱动力特性:根据蓄电装置16的S0C或者使用者对模式开关28的操作,在选择了CD模式时,与选择了CS模式时相比,相对于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动转矩增大。由此,在CD模式下,能够扩大 EV行驶的机会并以EV行驶得到较强的加速感,能够实现CD模式下的特别的行驶。以下,对于这一点进行详细说明。
[0061]图3是用于说明CS模式及⑶模式各模式下的驱动力特性的考虑方法的图。参照图 3,横轴表示车速,纵轴表示车辆的驱动转矩。曲线PL1表示选择了 CS模式时的发动机2的起动阈值(等功率线),曲线PL2表示选择了CD模式时的发动机2的起动阈值(等功率线)。如上述那样,CD模式选择时的发动机2的起动功率阈值大于CS模式选择时的起动功率阈值。
[0062]线L1表示选择了 CS模式的情况下的加速器开度为X%时的车辆的驱动力特性。即,在选择了CS模式的情况下,在加速器开度为X%时,按照该线L1决定车辆驱动转矩(要求值)。
[0063]线L2表示选择了 CD模式的情况下的加速器开度为X%时的车辆的驱动力特性。即,在选择了CD模式的情况下,在加速器开度为X%时,按照该线L2决定车辆驱动转矩(要求值)。
[0064]需要说明的是,加速器开度为X%时的驱动力特性没有限定为由线L1、L2表示,但是在该实施方式1的混合动力车辆100中,以如下方式在CD模式与CS模式之间变更驱动力特性:在选择了 CD模式时,与选择了 CS模式时相比,相对于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动转矩增大。
[0065]在CS模式的选择时,如线L1所示,对应于车速的增加而抑制驱动转矩,由此,以避免发动机2起动直至达到点S1所示的动作点为止的方式设定驱动力特性。在得到EV行驶下的较强的加速感的目的下,设定将驱动转矩增大为线L2所示的程度的驱动力特性时,在点 S2所示的动作点处发动机2提前起动,EV行驶的机会显著减少。
[0066]另一方面,在CD模式的选择时,如上述那样,发动机2的起动功率阈值大于CS模式选择时的起动功率阈值。具体而言,发动机2不起动,直至车辆功率(车辆驱动功率)达到曲线PL2所示的线为止。因此,在该实施方式1的混合动力车辆100中,在CD模式的选择时,如线 L2所示,以与CS模式的选择时相比相对于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动转矩增大的方式设定驱动力特性。在CD模式的选择时,即便赋予按照线L2的驱动力特性,在达到点S3 所示的动作点之前,发动机2也不会起动。由此,在CD模式的选择时,能够扩大EV行驶的机会 (点S2—点S3),并实现按照线L2的EV行驶下的强力的加速转矩。
[0067]再次参照图1,如上述那样,在导航协作控制中,CD模式与CS模式之间的模式切换与使用者对模式开关28的操作无关地自动进行。如图3中说明的那样,通过伴随于模式切换而变更驱动力特性,在CD模式下,能够扩大EV行驶的机会并且在EV行驶下得到较强的加速感。另一方面,由于在使用者未意料的时机进行模式切换,因此与模式切换相伴的驱动力特性的变更可能会给使用者造成不适感。例如,在混合动力车辆100的本车位置从市区向高速道路迀移时,通过ECU26,自动地进行从CS模式向CD模式的模式切换,并自动地进行与该模式切换相伴的驱动力特性的变更。这种情况下,在模式切换时,相对于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动力增加。因此,与模式切换相伴的驱动力的变化(增加)会给使用者造成不适感。
[0068]因此,在该实施方式1的混合动力车辆100中,在进行导航协作控制的情况下,不实施与模式切换对应的驱动力特性的变更。由此,能够减轻与使用者未意料的模式切换相伴的驱动力特性的变更给使用者造成的不适感。[〇〇69]图4是用于说明通过图1所示的E⑶26执行的车辆驱动转矩(要求值)算出的处理次序的流程图。需要说明的是,该流程图所示的处理每规定时间或规定条件的成立时从主例程中调出而执行。
[0070] 参照图4,ECU26接受加速器开度及车速的检测值(步骤S10)。需要说明的是,加速器开度由未图示的加速器开度传感器检测,车速由例如通过检测车轴的转速来检测车速的车速传感器检测。[0071 ]接下来,E⑶26判定是否存在⑶模式与CS模式之间的模式切换(步骤S20)。例如图2 所示,基于蓄电装置16的S0C,或者根据使用者对模式开关28(图1)的操作,或者基于来自导航装置30 (图1)的本车位置信息P0S,能够进行模式切换。
[0072]在步骤S20中判定为模式切换存在时(步骤S20为"是"),ECU26判定是否为导航协作控制的执行中(步骤S30)。例如,在与使用者对模式开关28的操作无关地进行模式切换的情况下且S0C高于表示S0C的下降的规定值Stg(图2)时,判定为是导航协作控制的执行中。
[0073]在步骤S30判定为不是导航协作控制中时(步骤S30为"否"),ECU26判定是否选择了 CD模式(步骤S40)。需要说明的是,在此也可以判定是否选择了 CS模式。并且,当判定为选择了CD模式时(步骤S40为"是"),ECU26使用CD模式用的驱动力映射A(后述),基于在步骤 S10中检测到的加速器开度及车速,算出车辆的要求驱动转矩(车辆驱动转矩的要求值或目标值)(步骤S50)。[〇〇74]另一方面,在步骤S40中判定为选择了 CS模式时(步骤S40为"否"),ECU26使用CS模式用的驱动力映射B(后述),基于在步骤S10中检测到的加速器开度及车速,算出要求驱动转矩(步骤S60)。
[0075]图5是表示CS模式用的驱动力映射B的一例的图。参照图5,横轴表示车速,纵轴表示车辆的驱动转矩。线R表示额定输出线。线L11表示加速器开度为XI %时的车辆的驱动力特性,线L12、L13分别表示加速器开度为X2%、X3%(X1>X2>X3)时的驱动力特性。需要说明的是,虽然加速器开度为XI %、X2 %、X3 %以外时未示出,但是加速器开度越大,表示驱动力特性的线越向图的右上方向推移。
[0076]另一方面,图6是表不CD模式用的驱动力映射A的一例的图。该图6与图5对应。参照图6,线L21表示加速器开度为XI%时的车辆的驱动力特性,线L22、L23分别表示加速器开度为X2 %、X3 %时的驱动力特性。
[0077]参照图5及图6,根据同一加速器开度下的对比(线L11与线L21的对比、线L12与线 L22的对比、线L13与线L23的对比)可知,以如下方式在CD模式与CS模式之间变更车辆的驱动力特性:在CD模式的选择时(图6 ),与CS模式的选择时(图5)相比,相对于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动转矩增大。由此,在CD模式下,能够扩大EV行驶的机会,并以EV行驶能够得到较强的加速感。
[0078]需要说明的是,如图5及图6所示,在车辆驱动转矩低于额定输出线R的范围内,优选以如下方式在CD模式与CS模式之间变更驱动力特性:在CD模式的选择时(图6),与CS模式的选择时(图5)相比,同一加速器开度下的与车速的增加对应的车辆驱动转矩的下降变小。 具体而言,例如,从同一加速器开度的线L12(CS模式)与线L22(CD模式)的对比来看,CD模式下的线L22的倾斜(与车速的增加对应的车辆驱动转矩的下降程度)小于CS模式下的线L12 的倾斜。由此,在选择了 CD模式时,与选择了 CS模式时相比,能得到加速的延伸感(相对于车速的增加的驱动力的维持感)。
[0079]再次参照图4,在步骤S30判定为处于导航协作控制的执行中的情况下(步骤S30为 "是"),ECU26使用模式切换前的驱动力映射,基于步骤S10中检测到的加速器开度及车速,算出车辆的要求驱动转矩(步骤S70)。即,在判定为处于导航协作控制的执行中的情况下,由于与使用者未意料的模式切换相伴的驱动力特性的变更会给使用者造成不适感,因此不实施与模式切换对应的驱动力特性的变更。
[0080]根据步骤S70,在导航协作控制的执行中,在模式切换前与模式切换后使用同一驱动力映射算出车辆驱动转矩。该同一驱动力映射优选设为CD模式用的驱动力映射A(图6)。 换言之,在导航协作控制的执行中,CD模式的选择时的驱动力特性及CS模式的选择时的驱动力特性都优选与根据使用者对模式开关28的操作或S0C而选择了 CD模式时的驱动力特性同等。由此,即使在导航协作控制的执行中,也能够在CD模式下实现使用者的满足度高的特别的行驶。
[0081]另一方面,在步骤S20中判定为没有模式切换的情况下(步骤S20为"否"),ECU26使用当前的模式用的驱动力映射(若当前的模式为CD模式,则使用驱动力映射A,若当前的模式为CS模式,则使用驱动力映射B ),基于在步骤S10中检测到的加速器开度及车速,算出车辆的要求驱动转矩(步骤S80)。[〇〇82]需要说明的是,如上述那样,在导航协作控制的执行中,即使当前的模式为CS模式时,当前的模式用的驱动力映射也成为驱动力映射A(图6),因此在步骤S80中,ECU26无论当前模式是CD模式及CS模式中的哪一个,都使用驱动力映射A,基于在步骤S10中检测到的加速器开度及车速,算出车辆的要求驱动转矩。[〇〇83]如以上所述,在该实施方式1中,CD模式下的EV行驶的机会扩大,而且通过根据模式切换来变更车辆的驱动力特性而CD模式下的EV行驶的加速性能提高。由此,在CD模式下,能够扩大EV行驶的机会并以EV行驶得到较强的加速感。
[0084]在此,在导航协作控制的执行中,S卩,在基于本车位置信息而进行模式切换的情况下,由于与使用者未意料的模式切换相伴的驱动力特性的变化会给使用者造成不适感,因此不实施与模式切换对应的驱动力特性的变更。因此,根据该实施方式1,能够实现CD模式下的特别的行驶,且能够减轻伴随于该实现而给使用者造成的不适感。[〇〇85][实施方式2]
[0086]在该实施方式2的混合动力车辆中,在根据CD模式与CS模式之间的模式切换来变更车辆的驱动力特性的情况下,执行使车辆驱动转矩以随着时间经过而从模式切换前的值向模式切换后的值接近的方式变化的缓变处理。
[0087]S卩,通过根据模式切换来变更驱动力特性,在CD模式下,能够扩大EV行驶的机会并以EV行驶得到较强的加速感。然而,与模式切换相伴的驱动力特性的变化可能会给使用者造成不适感。[〇〇88]因此,在该实施方式2的混合动力车辆中,在根据模式切换来变更驱动力特性的情况下,执行上述的缓变处理。由此,减轻与模式切换相伴的驱动转矩的变化,其结果是,能够实现CD模式下的特别的行驶,并减轻伴随于驱动力特性的变更而给使用者造成的不适感。 该实施方式2的混合动力车辆的整体结构与图1所示的混合动力车辆100相同。
[0089]在该实施方式2的混合动力车辆中,而且,在按照导航协作控制进行模式切换的情况下,与根据使用者对模式开关28的操作或者蓄电装置16的S0C进行模式切换的情况相比,增大使上述的缓变处理中的车辆驱动转矩的波形变迟钝的程度。换言之,在按照导航协作控制进行模式切换的情况下,与根据使用者对模式开关28的操作或者S0C进行模式切换的情况相比,花费更长的时间使车辆驱动转矩从模式切换前的值向模式切换后的值变化。
[0090]如上述那样,在按照导航协作控制进行模式切换的情况下,以使用者难以感知的方式进行模式切换,因此与模式切换相伴的驱动力特性的变化会给使用者造成不适感。因此,与根据模式开关28的操作或S0C进行模式切换的情况相比,使缓变处理中的车辆驱动转矩的变化速度的限制变严。
[0091]需要说明的是,关于缓变处理,使车辆驱动转矩以随着时间的经过而从模式切换前的值向模式切换后的值接近的方式变化是指不是使辆驱动转矩从模式切换前的值一下子呈阶梯状地变化至模式切换后的值。该缓变处理包括例如对车辆驱动转矩的变化率进行限制的率处理、实施基于延迟滤波等的延迟处理的"平顺"处理、使车辆驱动转矩逐级变化的处理等。[〇〇92]图7是用于说明实施方式2的通过ECU26执行的车辆驱动转矩(要求值)算出的处理次序的流程图。需要说明的是,该流程图所示的处理每规定时间或规定条件的成立时从主例程中调出而执行。[〇〇93]参照图7,ECU26通过与图4同样的步骤S10接受加速器开度及车速的检测值后,通过与图4同样的步骤S20,判定是否存在CD模式与CS模式之间的模式切换。[〇〇94]在步骤S20中判定为存在模式切换时(步骤S20为"是"),E⑶26通过与图4同样的步骤S40,判定是否选择了 CD模式。需要说明的是,在此也可以判定是否选择了 CS模式。并且,当判定为选择了CD模式时(步骤S40为"是"),ECU26使用CD模式用的驱动力映射A(图6),基于在步骤S10中检测到的加速器开度及车速,算出车辆的要求驱动转矩(车辆驱动转矩的要求值或目标值)(步骤S50)。[〇〇95]另一方面,当在步骤S40中判定为选择了CS模式时(步骤S40为"否"),ECU26使用CS模式用的驱动力映射B(图5),基于在步骤S10中检测到的加速器开度及车速,算出要求驱动转矩(步骤S60)。[〇〇96] 并且,当在与图4同样的步骤S50或步骤S60中算出要求驱动转矩时,ECU26执行要求驱动转矩的切换处理(步骤S100)。在该要求驱动转矩切换处理中,执行使要求驱动转矩随着时间的经过从模式切换前的值向模式切换后的值接近的缓变处理。关于要求驱动转矩切换处理的详情,在后文进行说明。
[0097]在步骤S20中判定为没有模式切换时(步骤S20为"否"),ECU26维持当前的模式(CD 模式或CS模式)』〇]26通过与图4同样的步骤80,使用当前的模式用的驱动力映射(若当前的模式为CD模式,则使用驱动力映射A,若当前的模式为CS模式,则使用驱动力映射B),基于在步骤S10中检测到的加速器开度及车速,算出车辆的要求驱动转矩。
[0098]图8是用于说明图7所示的要求驱动转矩切换处理的次序的流程图。参照图8,ECU26判定缓变处理的结束条件是否成立(步骤S110)。缓变处理是如上述那样用于使要求驱动转矩以随着时间的经过而从模式切换前的值向模式切换后的值接近的方式变化的处理。并且,例如,在模式切换后的要求驱动转矩(切换后目标值)与要求驱动转矩的当前值之差成为规定值以下的情况下,或者从模式切换起经过了规定时间的情况下,缓变处理的结束条件成立。[〇〇99]并且,当在步骤S110中判定为缓变处理的结束条件成立时(步骤S110为"是"),E⑶26将缓变处理结束标志接通(步骤S120)。另一方面,在步骤S110中判定为缓变处理的结束条件不成立时(步骤S110为"否"),ECU26将缓变处理结束标志断开(步骤S130)。需要说明的是,在要求驱动转矩切换处理刚开始之后,缓变处理结束标志为断开。
[0100]接下来,E⑶26判定缓变处理结束标志是否为断开(步骤S140)。并且,当判定为缓变处理结束标志为断开时(步骤S140为"是"),ECU26执行要求驱动转矩的缓变处理。具体而言,ECU26对于与模式切换相伴的要求驱动转矩的变化,实施例如对车辆驱动转矩的变化率进行限制的率处理、实施基于延迟滤波等的延迟处理的"平顺"处理、使车辆驱动转矩逐级变化的处理等。[〇1〇1]在该缓变处理中,ECU26根据模式切换是按照导航协作控制进行还是根据使用者对模式开关28的操作或蓄电装置16的S0C进行,而使缓变处理中用于对车辆驱动转矩的变化速度的限制进行规定的设定不同。
[0102]具体而言,ECU26首先判定是否为导航协作控制的执行中(步骤S150)。例如,在与使用者对模式开关28的操作无关地进行模式切换的情况下且S0C高于表示S0C的下降的规定值stg(图2)时,可判定为处于导航协作控制的执行中。
[0103]在步骤S150判定为不是导航协作控制中时(步骤S150为"否"),E⑶26对于在后述的步骤S180中执行的要求驱动转矩的缓变处理使用的变化常数,选择第一变化常数(步骤 S160)〇[〇1〇4]另一方面,在步骤S150判定为是导航协作控制中时(步骤S150为"是"),E⑶26对于在步骤S180中执行的要求驱动转矩的缓变处理使用的变化常数,选择第二变化常数(步骤 S170)〇[〇1〇5]在此,第一及第二变化常数设定成,在根据导航协作控制进行模式切换的情况下,与根据模式开关28的操作或S0C进行模式切换的情况相比,使要求驱动转矩的上升波形及下降波形变迟钝的程度增大(即,要求驱动转矩的变化速度的限制变严)。
[0106]图9是用于说明在要求驱动转矩切换处理中执行的缓变处理的一例的图。参照图 9,横轴表示时间,纵轴表示要求驱动转矩。在tl时刻,进行从CS模式向CD模式的模式切换,伴随于此,要求驱动转矩的目标值增加。
[0107]线kl表示根据模式开关28的操作或S0C进行模式切换的情况下的要求驱动转矩的变化。线k2表示按照导航协作控制进行模式切换的情况下的要求驱动转矩的变化。
[0108]这样,在按照导航协作控制进行模式切换时,与根据模式开关28的操作或S0C进行模式切换时相比,使缓变处理中的要求驱动转矩的变化速度的限制变严。其结果是,如图9 所示,在按照导航协作控制进行模式切换时,与根据模式开关28的操作或S0C进行模式切换时相比,要求驱动转矩花费更长的时间从当前值向目标值变化。由此,在导航协作控制的执行中,能够减轻伴随于在使用者未意料的时机进行模式切换而给使用者造成的不适感。
[0109]返回图8,E⑶26使用在步骤160或S170中选择的变化常数,执行使要求驱动转矩以随着时间的经过而从模式切换前的值向模式切换后的值接近的方式变化的缓变处理。该缓变处理包括对于与模式切换相伴的要求驱动转矩的变化例如限制要求驱动转矩的变化率的率处理(参照图9)、实施基于延迟滤波等的延迟处理的"平顺"处理、使要求驱动转矩逐级变化的处理等。
[0110]在缓变处理为率处理的情况下,上述变化常数是例如要求驱动转矩的变化率的限制值。作为第二变化常数的变化率限制值设定为比作为第一变化常数的变化率限制值小的值。
[0111]另外,在缓变处理为平顺处理的情况下,上述变化常数是例如延迟滤波的时间常数。作为第二变化常数的时间常数设定为比作为第一变化常数的时间常数大的值。然后,E⑶26使处理返回步骤S110。
[0112]并且,在步骤S140中判定为缓变处理结束标志为接通时(步骤S140为"否"),E⑶26 不执行上述的缓变处理(步骤S190)。即,这种情况下,要求驱动转矩直接向模式切换后的要求驱动转矩(切换后目标值)变更。[〇113]如以上所述,在该实施方式2中,在根据模式切换来变更驱动力特性的情况下,执行上述的缓变处理,由此减轻与模式切换相伴的驱动转矩的变化。在该缓变处理中,在基于本车位置信息进行模式切换的情况下,与根据模式开关28的操作或蓄电装置16的S0C进行模式切换的情况相比,使要求驱动转矩的变化速度的限制变严,由此能够减轻与使用者未意料的模式切换相伴的驱动力特性的变化给使用者造成的不适感。因此,根据该实施方式 2,能够实现CD模式下的特别的行驶,并且能够减轻伴随于该实现而给使用者造成的不适感。
[0114]如以上所述,根据该实施方式2,也能得到与上述的实施方式1同样的效果。[〇115][实施方式2的变形例]
[0116]在按照导航协作控制进行模式切换的情况下,在要求驱动转矩的变更量小于规定值时,对于要求驱动转矩的缓变处理中使用的变化常数,可以选择第一变化常数。在要求驱动转矩的变更量小于规定值时,在模式切换时使用者感觉到的不适感也小,因此,通过使用与根据模式开关28的操作或S0C进行模式切换的情况相同的变化常数进行缓变处理,能够将与缓变处理相伴的转矩响应性的下降抑制为必要限度。需要说明的是,对于规定值,设定即便使用第一变化常数执行缓变处理也不会给使用者造成不适感的程度的值。
[0117]图10是用于说明该变形例的要求驱动转矩的切换处理的次序的流程图。需要说明的是,该流程图取代实施方式2中图8所示的流程图。
[0118]参照图10,该流程图在图8所示的流程图的基础上包括步骤S155。即,E⑶26在步骤 S150判定为处于导航协作控制中时(步骤S150为"是"),判定与模式切换相伴的要求驱动转矩的变更量的绝对值是否小于规定值S(步骤S155)。
[0119]并且,当判定为与模式切换相伴的要求驱动转矩的变更量的绝对值小于规定值S 时(步骤S112为"否"),处理向步骤S160转移,ECU26对于在步骤S180中执行的要求驱动转矩的缓变处理使用的变化常数,选择第一变化常数。因此,这种情况下,缓变处理对要求驱动转矩的变化速度的限制得以缓和(容许急速的转矩变化)。
[0120]另一方面,在步骤S155中,当判定为与模式切换相伴的要求驱动转矩的变更量的绝对值为规定值S以上时(步骤S155为"否"),处理向步骤S170转移,E⑶26对于在步骤S180 中执行的要求驱动转矩的缓变处理使用的变化常数,选择第二变化常数。因此,这种情况下,缓变处理对要求驱动转矩的变化速度的限制变严。[〇121]根据该变形例,能够将与缓变处理相伴的转矩响应性的下降抑制为必要限度。
[0122][混合动力车辆的变形例1]
[0123]在上述的实施方式1及2中,说明了基于从导航装置30向ECU26发送的本车位置信息进行CD模式与CS模式之间的模式切换的结构,但是用于取得本车位置信息的通信装置并未限定为车载的装置。
[0124]例如图11所示,对于基于从具有GPS功能的便携终端向ECU26发送的本车位置信息进行CD模式与CS模式之间的模式切换的结构的混合动力车辆100A,也可以应用上述的实施方式1及2中说明的控制。
[0125]此外,图11所示的混合动力车辆100A示出了使用者携带有便携终端32而乘坐于混合动力车辆100A的状态。在此状态下,便携终端32及ECU26经由公共无线通信能够与网络38 进行通{目。
[0126]便携终端32通过接收来自GPS卫星34的电波而取得当前的位置信息时,将取得的位置信息经由基地站36向网络38发送。E⑶26经由基地站36而与网络38进行数据通信,由此能够取得本车位置信息。
[0127][混合动力车辆的变形例2]
[0128]在上述的实施方式1及2中,说明了发动机2和两个电动发电机6、10由动力分配装置4连结的结构的混合动力车辆100(图1)的控制,但是适用本发明的混合动力车辆并不限定为这样的结构。
[0129]例如图12所示,对于发动机2和一个电动发电机10经由离合器15而串联地连结的结构的混合动力车辆100B,也能够应用上述的实施方式1及2中说明的控制。[〇13〇]而且,虽然未特别图示,但是在仅为了使用电动发电机6进行发电而使用发动机2,使用由电动发电机6发电的电力而仅通过电动发电机10产生车辆的驱动力的所谓串列型的混合动力车辆中,也能够适用本发明。
[0131]另外,在上述的实施方式1及2中,混合动力车辆100(100A、100B)设为能够通过外部电源对蓄电装置16进行外部充电的混合动力车,但是本发明也可以应用于不具有外部充电机构(电力转换器23及连接部24)的混合动力车辆。CD模式/CS模式适合于能够进行外部充电的混合动力车辆,但未必仅限定为能够进行外部充电的混合动力车辆。
[0132]需要说明的是,在上述中,发动机2对应于本发明中的"内燃机"的一实施例,电动发电机10对应于本发明中的"电动机"的一实施例。而且,ECU26对应于本发明中的"控制装置"的一实施例,电力转换器23及连接部24形成本发明中的"充电机构"的一实施例。此外,导航装置30及便携终端32形成本发明中的"通信装置"的一实施例。
[0133]应认为的是本次公开的实施方式在全部的点上为例示而不是限制性的内容。本发明的范围由权利要求书公开,而不是上述的实施方式的说明,旨在包括与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。
[0134]标号说明
[0135]2发动机,4动力分配装置,6、10电动发电机,8传动齿轮,12驱动轴,14车轮,15离合器,16蓄电装置,18、20、23电力转换器,22驱动装置,24连接部,26ECU,30导航装置,32便携终端,34GPS卫星,36基地站,38网络,100、100A、100B混合动力车辆。
【主权项】
1 ?一种混合动力车辆,具备:内燃机;蓄电装置;电动机,从所述蓄电装置接受电力的供给而产生行驶驱动力;控制装置,用于选择电量消耗模式及电量维持模式中的任一个模式来进行行驶;及 通信装置,构成为能够取得车辆的本车位置信息,所述控制装置在根据所述电量消耗模式与所述电量维持模式之间的模式切换来变更 所述驱动力特性的情况下,在基于所述本车位置信息进行所述模式切换时,与根据使用者 的选择或所述蓄电装置的充电状态进行所述模式切换时相比,花费更长的时间使所述车辆 驱动转矩从所述模式切换前的值向所述模式切换后的值变化。2.根据权利要求1所述的混合动力车辆,其中,所述控制装置分别在所述电量消耗模式及所述电量维持模式下,根据行驶状况,选择 第一行驶模式和第二行驶模式中的任一个模式,所述第一行驶模式是使所述内燃机停止而 通过所述电动机来行驶的模式,所述第二行驶模式是使所述内燃机工作而行驶的模式。3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆,其中,所述控制装置以如下方式在所述电量消耗模式与所述电量维持模式之间变更所述车 辆的驱动力特性:在选择了所述电量消耗模式时,与选择了所述电量维持模式时相比,相对 于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动转矩增大。4.根据权利要求1?3中任一项所述的混合动力车辆,其中,所述控制装置在根据基于所述本车位置信息的所述模式切换来变更所述驱动力特性 的情况下,对所述车辆驱动转矩的变化速度进行限制。5.根据权利要求4所述的混合动力车辆,其中,所述控制装置在根据基于所述本车位置信息的所述模式切换来变更所述驱动力特性 的情况下,在所述车辆驱动转矩的变更量小于规定值时,与所述变更量大于所述规定值时 相比,缓和对所述车辆驱动转矩的变化速度的限制。6 ?—种混合动力车辆,具备:内燃机;蓄电装置;电动机,从所述蓄电装置接受电力的供给而产生行驶驱动力;控制装置,用于选择电量消耗模式及电量维持模式中的任一个模式来进行行使;及 通信装置,构成为能够取得车辆的本车位置信息,所述控制装置在根据使用者的选择或所述蓄电装置的充电状态进行所述电量消耗模 式与所述电量维持模式之间的模式切换的情况下,根据所述模式切换来变更所述车辆的驱 动力特性,而在基于所述本车位置信息进行所述模式切换的情况下,不实施与所述模式切 换对应的所述驱动力特性的变更。7.根据权利要求6所述的混合动力车辆,其中,所述控制装置分别在所述电量消耗模式及所述电量维持模式下,根据行驶状况,选择 第一行驶模式和第二行驶模式中的任一个模式,所述第一行驶模式是使所述内燃机停止而 通过所述电动机来行驶的模式,所述第二行驶模式是使所述内燃机工作而行驶的模式。8.根据权利要求6或7所述的混合动力车辆,其中,而且,所述控制装置在根据所述使用者的选择或所述蓄电装置的充电状态进行所述模 式切换的情况下以如下方式变更所述驱动力特性:在选择了所述电量消耗模式时,与选择 了所述电量维持模式时相比,相对于同一车速及同一加速器开度的车辆驱动转矩增大。9.根据权利要求8所述的混合动力车辆,其中,基于所述本车位置信息而选择了所述电量消耗模式及所述电量维持模式中的任一个 模式时的所述驱动力特性与根据所述使用者的选择或所述蓄电装置的充电状态而选择了 所述电量消耗模式时的所述驱动力特性同等。10.根据权利要求1?9中任一项所述的混合动力车辆,其中,所述混合动力车辆还具备充电机构,该充电机构用于使用来自车辆外部的电源的电力 对所述蓄电装置进行充电。
【文档编号】B60W20/40GK105984459SQ201610158918
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】森崎启介
【申请人】丰田自动车株式会社
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