專利名稱：混合動力車輛的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動力車輛的控制裝置，特別涉及一種能夠?qū)㈦妱訖C/發(fā)電機的驅(qū)動力傳遞至車輛的驅(qū)動車輪，同時能夠?qū)⑸鲜鲭妱訖C/發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)軸和發(fā)動機的輸出軸連結(jié)的混合動力車輛的控制裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在車輛上搭載發(fā)動機和電動機/發(fā)電機，能夠?qū)l(fā)動機的驅(qū)動力和電動機/發(fā)電機的驅(qū)動力分別傳遞至車輛的驅(qū)動車輪上的、所謂并聯(lián)型混合動力車輛正在進行開發(fā)并實用化。
在上述的混合動力車輛中，由于能夠?qū)l(fā)動機的輸出軸和電動機/發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)，所以能夠利用作為電動機工作的電動機/發(fā)電機的驅(qū)動力起動發(fā)動機。
上述利用電動機/發(fā)電機的驅(qū)動力起動發(fā)動機的混合動力車輛，例如由日本國特開2000-64873號公報(下面稱為專利文獻1)提出的技術(shù)。
在專利文獻1的混合動力車輛中，在發(fā)動機停止而僅由電動機/發(fā)電機進行車輛的驅(qū)動時，如果因車輛急加速等需要大的驅(qū)動力，則由電動機/發(fā)電機自動地起動發(fā)動機，從而還由發(fā)動機供給驅(qū)動力。此時，在蓄電池的電壓低于或等于設(shè)定值的情況下，以及未檢測出發(fā)動機的曲軸轉(zhuǎn)動信號的情況下，由電動機/發(fā)電機無法起動發(fā)動機。在這種情況下，取代電動機/發(fā)電機而由起動電動機起動發(fā)動機。
另外，利用電動機/發(fā)電機的驅(qū)動力起動發(fā)動機的混合動力車輛，也在日本國特開2004-339943號公報(下面稱為專利文獻2)中提出。
專利文獻2的混合動力車輛也與專利文獻1的混合動力車輛相同地，在發(fā)動機停止而僅由電動機/發(fā)電機進行車輛的驅(qū)動時，如果因車輛急加速等需要大的驅(qū)動力，則利用電動機/發(fā)電機自動地起動發(fā)動機，從而還由發(fā)動機供給驅(qū)動力。此時，由于由電動機/發(fā)電機起動發(fā)動機，因此在驅(qū)動車輛之外使用了電動機/發(fā)電機的驅(qū)動力，所以驅(qū)動扭矩可能不足。因此，在驅(qū)動車輛所需的扭矩大于判斷值的情況下，取代電動機/發(fā)電機而由起動電動機起動發(fā)動機。
如上述所示，對于解決在由電動機/發(fā)電機的驅(qū)動力進行車輛驅(qū)動時，使發(fā)動機對應(yīng)于車輛的運行狀態(tài)而自動地起動時的問題點，提出了各種方法。但是，這些方法都沒有針對駕駛員操作起動開關(guān)而起動發(fā)動機的情況下的問題點進行考慮。
即，在混合動力車輛中，如果駕駛員使起動開關(guān)打開，則蓄電池與控制向電動機/發(fā)電機的電力供給的逆變器連接。然后，如果之后駕駛員使起動開關(guān)成為起動位置，則由逆變器向電動機/發(fā)電機供給蓄電池的電力，起動發(fā)動機。
但是，由于蓄電池的電壓通常為高電壓，在將蓄電池與逆變器連接時會流過大的沖擊電流，所以設(shè)有用于抑制該沖擊電流的電路(沖擊電流抑制電路)。在該沖擊電流抑制電路工作期間，由于沖擊電流抑制電路的電壓降低，所以施加在逆變器上的電壓降低。因此，如果沖擊電流抑制電路的工作沒有結(jié)束，則無法使電動機/發(fā)電機工作而起動發(fā)動機。
由此，如果駕駛員使起動按鈕打開后立即置為起動位置，則直至沖擊電流抑制電路工作完成之前，電動機/發(fā)電機不工作，經(jīng)過一段時間后電動機/發(fā)電機工作，起動發(fā)動機。因此，駕駛員有可能將其誤解為故障，或者發(fā)動機起動時的操作感降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，提供一種混合動力車輛的控制裝置，即使將起動按鈕置打開后立即置為起動位置，也能夠迅速地起動發(fā)動機。
本發(fā)明的混合動力車輛，具有電動機/發(fā)電機和發(fā)動機，上述電動機/發(fā)電機的驅(qū)動力可以傳遞至驅(qū)動車輪，同時上述電動機/發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)軸和上述發(fā)動機的輸出軸可以連結(jié)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的混合動力車輛的控制裝置具有蓄電池，其存儲向上述電動機/發(fā)電機供給的電力；以及電力控制單元，其接收來自上述蓄電池的電力，進行對上述電動機/發(fā)電機的電力供給控制，其特征在于，還具有控制判斷單元，其判斷是否處于可以由上述電力控制單元執(zhí)行上述電力供給控制的狀態(tài)；起動電動機，其區(qū)別于上述電動機/發(fā)電機而另行設(shè)置，能夠向上述發(fā)動機的輸出軸傳遞驅(qū)動力而起動上述發(fā)動機；起動開關(guān)，其能夠在至少第1位置、第2位置及第3位置這3個位置上進行切換操作；以及起動控制單元，其在上述起動開關(guān)從上述第1位置切換為上述第2位置時，開始由上述蓄電池向上述電力控制單元的電力供給，在上述起動開關(guān)從上述第2位置切換為上述第3位置時，如果上述控制判斷單元判斷處于可以由上述電力控制單元執(zhí)行上述電力供給控制的狀態(tài)，則使上述電力控制單元執(zhí)行上述電力供給控制，由上述電動機/發(fā)電機起動上述發(fā)動機，另一方面，在上述起動開關(guān)從上述第2位置切換為上述第3位置時，如果上述控制判斷單元判斷不處于可以由上述電力控制單元執(zhí)行上述電力供給控制的狀態(tài)，則由上述起動電動機起動上述發(fā)動機。
通過混合動力車輛的控制裝置如上所述地構(gòu)成，如果起動開關(guān)從第1位置切換至第2位置，則起動控制單元開始從蓄電池向電力控制單元的電力供給。
這樣，在開始從蓄電池向電力控制單元的電力供給后，如果在可以由電力控制單元執(zhí)行向電動機/發(fā)電機的電力供給控制之前，起動開關(guān)切換至第3位置，則控制判斷單元判斷不處于可以由電力控制單元執(zhí)行電力供給控制的狀態(tài)。起動控制單元基于該判斷，利用區(qū)別于電動機/發(fā)電機而另行設(shè)置的起動電動機起動發(fā)動機。
另一方面，如果在從蓄電池向電力控制單元的電力供給開始后，可以由電力控制單元執(zhí)行向電動機/發(fā)電機的電力供給控制之后，起動開關(guān)切換至第3位置，則控制判斷單元判斷處于可以由電力控制單元執(zhí)行電力供給控制的狀態(tài)。起動控制單元基于該判斷，使電力控制單元執(zhí)行電力供給控制，由電動機/發(fā)電機起動發(fā)動機。
由此，在起動開關(guān)從第1位置切換至第2位置，從蓄電池向電力控制單元的電力開始后，能夠不等待成為可以由電力控制單元執(zhí)行向電動機/發(fā)電機的電力供給控制的狀態(tài)而起動發(fā)動機。因此，駕駛員不會將發(fā)動機的起動延遲誤解為故障，操作感也提高。
另一方面，在開始從蓄電池向電力控制單元的電力供給，可以由電力控制單元能夠執(zhí)行向電動機/發(fā)電機的電力供給控制之后，起動開關(guān)切換至第3位置的情況下，由電動機/發(fā)電機起動發(fā)動機。因此，在駕駛員緩慢地操作起動開關(guān)時，由電動機/發(fā)電機起動發(fā)動機，能夠?qū)崿F(xiàn)安靜的發(fā)動機起動。另外，由于發(fā)動機起動時一直不需要使用起動電動機，所以能夠提高起動電動機的壽命。
優(yōu)選上述電力控制單元具有逆變器電路，其調(diào)整從上述蓄電池向上述電動機/發(fā)電機供給的電力；以及連接單元，其連接上述蓄電池和上述逆變器電路，上述起動控制單元在上述起動開關(guān)從上述第1位置切換至上述第2位置時，使上述連接單元開始上述蓄電池和上述逆變器電路的連接，上述控制判斷單元在由上述連接單元完成上述蓄電池和上述逆變器電路的連接時，判斷處于可以由上述電力控制單元執(zhí)行上述電力供給控制的狀態(tài)。
通過混合動力車輛的控制裝置如上所述地構(gòu)成，在起動開關(guān)從第1位置切換至第2位置時，起動控制單元使連接單元開始蓄電池和逆變器電路的連接。
并且，如果在由連接單元完成蓄電池和逆變器電路之間的連接之前，起動開關(guān)切換至第3位置，則控制判斷單元判斷不處于可以由電力控制單元執(zhí)行電力供給控制的狀態(tài)。起動控制單元基于該判斷，由區(qū)別于電動機/發(fā)電機而另行設(shè)置的起動電動機起動發(fā)動機。
另一方面，如果在連接單元完成蓄電池和逆變器電路的連接之后，起動開關(guān)切換至第3位置，則控制判斷單元判斷處于可以由電力控制單元執(zhí)行電力供給控制的狀態(tài)。起動控制單元基于該判斷，使電力控制單元執(zhí)行電力供給控制，由電動機/發(fā)電機起動發(fā)動機。
如上所述，由于控制判斷單元在由連接單元完成蓄電池和逆變器電路之間的連接時，判斷成為可以由電力控制單元執(zhí)行向電動機/發(fā)電機的電力供給控制的狀態(tài)，所以能夠防止在蓄電池和逆變器電路的連接未完成的狀態(tài)下，由電動機/發(fā)電機起動發(fā)動機而導(dǎo)致發(fā)動機無法起動。其結(jié)果，能夠可靠地起動發(fā)動機。
優(yōu)選上述連接單元具有沖擊電流抑制電路，其用于抑制將上述蓄電池與上述逆變器電路連接時流過的沖擊電流，上述控制判斷單元在由上述沖擊電流抑制電路進行的上述沖擊電流的抑制結(jié)束時，判斷上述電力控制單元處于能夠執(zhí)行上述電力供給控制的狀態(tài)。
通過混合動力車輛的控制裝置如上所述地構(gòu)成，在起動開關(guān)從第1位置切換至第2位置時，使用沖擊電流抑制電路開始蓄電池和逆變器電路的連接。
如果在結(jié)束由沖擊電流抑制電路進行的沖擊電流的抑制之前，起動開關(guān)切換至第3位置，則控制判斷單元判斷不處于可以由電力控制單元執(zhí)行電力供給控制的狀態(tài)。起動控制單元基于該判斷，使區(qū)別于電動機/發(fā)電機而另行設(shè)置的起動電動機起動發(fā)動機。
另一方面，如果在結(jié)束由沖擊電流抑制電路進行的沖擊電流的抑制之后，起動開關(guān)切換至第3位置，則控制判斷單元判斷處于可以由電力控制單元執(zhí)行電力供給控制的狀態(tài)。起動控制單元基于該判斷，使電力控制單元執(zhí)行電力供給控制，由電動機/發(fā)電機起動發(fā)動機。
如上所述，由于控制判斷單元在結(jié)束由沖擊電流抑制電路進行的沖擊電流的抑制時，判斷成為可以由電力控制單元執(zhí)行向電動機/發(fā)電機的電力供給控制的狀態(tài)，所以能夠防止在由沖擊電流抑制電路抑制沖擊電流而未向逆變器電路供給蓄電池的適當(dāng)?shù)碾娏Φ臓顟B(tài)下，由電動機/發(fā)電機起動發(fā)動機而導(dǎo)致發(fā)動機無法起動。其結(jié)果，能夠可靠地起動發(fā)動機。
優(yōu)選混合動力車輛的控制裝置還具有確認單元，其基于上述控制判斷單元的判斷結(jié)果，顯示和/或報知上述電力控制單元是否能夠執(zhí)行上述電力供給控制。
通過混合動力車輛的控制裝置如上所述地構(gòu)成，由確認單元顯示和/或報知電力控制單元是否能夠執(zhí)行電力供給控制。
由此，通過駕駛員觀察確認單元的顯示和/或通知的內(nèi)容，能夠容易地選擇發(fā)動機的起動是由電動機/發(fā)電機進行還是由起動發(fā)電機進行。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的混合動力車輛的要部構(gòu)成圖。
圖2是在圖1的混合動力車輛中的逆變器及其周邊的結(jié)構(gòu)圖。
圖3是在圖1的混合動力車輛中執(zhí)行的起動控制的流程圖。
具體實施例方式
下面，基于

本發(fā)明的實施方式1。
圖1是本發(fā)明所適用的混合動力車輛1的要部構(gòu)成圖。離合器4的輸入軸與由柴油發(fā)動機構(gòu)成的發(fā)動機2的輸出軸連結(jié)。離合器4的輸出軸經(jīng)由永磁式同步電動機/發(fā)電機(下面稱為電動機/發(fā)電機)6的旋轉(zhuǎn)軸與自動變速器(下面稱為變速器)8的輸入軸連結(jié)。變速器8的輸出軸經(jīng)由傳動軸10、差動裝置12及驅(qū)動軸14，與左右的驅(qū)動車輪16連接。
由此，在離合器4接合時，發(fā)動機2的輸出軸和電動機/發(fā)電機6的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)，同時可以經(jīng)由變速器8與驅(qū)動車輪16機械連接。另一方面，在離合器4斷開時，發(fā)動機2的輸出軸和電動機6的旋轉(zhuǎn)軸之間的連接解除，僅電動機/發(fā)電機6的旋轉(zhuǎn)軸能夠經(jīng)由變速器8與驅(qū)動車輪16機械連接。
通過蓄電池18中積蓄的直流電經(jīng)由逆變器(電力控制單元)20變換為交流電后進行供給，從而電動機/發(fā)電機6作為電動機工作，其驅(qū)動扭矩由變速器8變速為適當(dāng)?shù)乃俣群髠鬟f至驅(qū)動車輪16。另外，在車輛減速時，電動機/發(fā)電機6作為發(fā)電機工作，由驅(qū)動車輪16的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動能經(jīng)由變速器8傳遞至電動機/發(fā)電機6而變換為交流電，由此產(chǎn)生再生制動扭矩。并且，該交流電通過逆變器20變換為直流電后，向蓄電池18充電，從而由驅(qū)動車輪16的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的動能作為電能回收。
另一方面，發(fā)動機2的驅(qū)動扭矩在離合器4接合時，經(jīng)由電動機/發(fā)電機6的旋轉(zhuǎn)軸傳遞至變速器8，變速為適當(dāng)?shù)乃俣群髠鬟f至驅(qū)動車輪16。由此，在發(fā)動機2的驅(qū)動扭矩傳遞至驅(qū)動車輪16時電動機/發(fā)電機6作為電動機工作的情況下，發(fā)動機2的驅(qū)動扭矩和電動機/發(fā)電機6的驅(qū)動扭矩分別傳遞至驅(qū)動車輪16。即，為了驅(qū)動車輛而應(yīng)傳遞至驅(qū)動車輪16的驅(qū)動扭矩一部分由發(fā)動機2供給，剩余部分由電動機/發(fā)電機6供給。
另外，在蓄電池18的充電率(下面稱為SOC)降低而需要將蓄電池18充電時，電動機/發(fā)電機6作為發(fā)電機工作，同時通過使用發(fā)動機2的驅(qū)動扭矩的一部分驅(qū)動電動機/發(fā)電機6來進行發(fā)電。這樣，發(fā)電產(chǎn)生的交流電由逆變器20變換為直流電，利用該直流電對蓄電池18進行充電。
車輛ECU 22(起動控制單元)與車輛或發(fā)動機2的運行狀態(tài)、以及來自發(fā)動機ECU 24、逆變器ECU(控制判斷單元)26及蓄電池ECU 28的信息等對應(yīng)，進行離合器4的接合·斷開控制及變速器8的變速檔切換控制。另外，車輛ECU 22進行總體控制，以與這些控制的狀態(tài)或車輛的起動、加速、減速等各種駕駛狀態(tài)對應(yīng)，使發(fā)動機2或電動機/發(fā)電機2適當(dāng)?shù)剡\行。
發(fā)動機ECU 24基于來自車輛ECU 22的信息，進行發(fā)動機2的起動·停止控制。另外發(fā)動機ECU 24進行發(fā)動機2的怠速控制和排氣凈化裝置(未圖示)的再生控制等發(fā)動機2自身運行所必需的各種控制。另外發(fā)動機ECU 24控制發(fā)動機2的燃料噴射量或噴射時機等，以使發(fā)動機2產(chǎn)生由車輛ECU 22設(shè)定的、必須由發(fā)動機2產(chǎn)生的扭矩。
另一方面，逆變器ECU 26監(jiān)視逆變器20的狀態(tài)而向車輛ECU22發(fā)送其信息。另外逆變器ECU 26基于由車輛ECU 22設(shè)定的必須由電動機/發(fā)電機6產(chǎn)生的扭矩而控制逆變器20，從而控制電動機/發(fā)電機6的運行而使電動機/發(fā)電機6作為電動機工作或者作為發(fā)電機工作。
蓄電池ECU 28檢測蓄電池18的溫度、蓄電池18的電壓、流過逆變器20和蓄電池18之間的電流等。另外蓄電池ECU 28根據(jù)這些檢測結(jié)果求出蓄電池18的SOC，將求出的SOC與檢測結(jié)果一起傳送至車輛ECU 22。
并且車輛ECU 22一邊在發(fā)動機ECU 24、逆變器ECU 26及蓄電池ECU 28之間相互交換信息，一邊指示發(fā)動機ECU 24及逆變器ECU 26從而適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)動機2及電動機/發(fā)電機6，同時適當(dāng)?shù)乜刂齐x合器4及變速器8。
車輛ECU 22在進行上述控制時，基于檢測加速器踏板30的踩下量的加速器開度傳感器32、檢測車輛行駛速度的車速傳感器34及檢測電動機/發(fā)電機6轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器36的檢測結(jié)果，運算車輛行駛所需的要求扭矩。并且車輛ECU 22基于來自各ECU的信息，與當(dāng)時的車輛運行狀態(tài)或發(fā)動機2及電動機/發(fā)電機6的運行狀態(tài)對應(yīng)，將該要求扭矩分配至發(fā)動機2及電動機/發(fā)電機6，指示發(fā)動機ECU 24和逆變器ECU 26。此時，車輛ECU 22根據(jù)需要控制變速器8或離合器4。
在僅向電動機/發(fā)電機6分配扭矩而未向發(fā)動機2分配扭矩的情況下，車輛ECU 22斷開離合器4，同時指示逆變器ECU 26，以使電動機/發(fā)電機6的輸出扭矩成為要求扭矩。
由于未向發(fā)動機2分配扭矩，所以發(fā)動機ECU 24使發(fā)動機2怠速運行。另一方面，逆變器ECU 26與車輛ECU 22指示的扭矩對應(yīng)，控制逆變器20，將蓄電池18的直流電由逆變器20變換為交流電，向電動機/發(fā)電機6供給。由于供給交流電，所以電動機/發(fā)電機6作為電動機工作而輸出要求扭矩。電動機/發(fā)電機6的輸出扭矩經(jīng)由變速器8傳遞至驅(qū)動車輪16。
另外，在向發(fā)動機2及電動機/發(fā)電機6這兩者分配扭矩的情況下，車輛ECU 22接合離合器4。并且，車輛ECU 22對發(fā)動機ECU 24指示分配給發(fā)動機2的輸出扭矩，同時對逆變器ECU 26指示分配給電動機/發(fā)電機6的輸出扭矩。
發(fā)動機ECU 24控制發(fā)動機2，以使得發(fā)動機2輸出車輛ECU 22指示的扭矩。另一方面，逆變器ECU 26對應(yīng)于車輛ECU 22指示的扭矩控制逆變器20。其結(jié)果，發(fā)動機2的輸出扭矩和電動機/發(fā)電機6的扭矩之和成為要求扭矩，經(jīng)由變速器8傳遞至驅(qū)動車輪16。
另一方面，在僅向發(fā)動機2分配扭矩而未向電動機/發(fā)電機6分配扭矩的情況下，車輛ECU 22使離合器4處于接合狀態(tài)。并且，車輛ECU 22指示發(fā)動機ECU 24，以使得發(fā)動機2的輸出扭矩成為要求扭矩，同時指示逆變器ECU 26，以使得電動機/發(fā)電機6的輸出扭矩為0。
發(fā)動機ECU 24控制發(fā)動機2，以使得發(fā)動機2輸出車輛ECU 22指示的要求扭矩。另一方面，逆變器ECU 26控制逆變器20，以使得電動機/發(fā)電機6既不作為電動機工作也不作為發(fā)動機工作。其結(jié)果，由發(fā)動機2輸出的要求扭矩經(jīng)由變速器8傳遞至驅(qū)動車輪16。
此外，為了進行向逆變器ECU 26、蓄電池ECU 28、發(fā)動機ECU24等各設(shè)備的電力供給及斷開，同時進行發(fā)動機的起動·停止，在車輛ECU 22上連接由駕駛員操作的起動開關(guān)38。該起動開關(guān)38能夠在用于斷開向各設(shè)備的電力供給同時使發(fā)動機2停止的關(guān)閉位置(第1位置)、用于進行向各設(shè)備的電力供給的打開位置(第2位置)、以及用于起動發(fā)動機2的起動位置(第3位置)這3個位置進行切換操作。另外起動開關(guān)38在進行從打開位置至起動位置的切換操作后，如果操作者放手，則自動地返回打開位置。
車輛ECU 22與該起動開關(guān)38的操作位置對應(yīng)，進行向各設(shè)備的電力供給的指示、以及發(fā)動機2的起動·停止控制。
在起動開關(guān)38位于關(guān)閉位置時、即車輛處于停止?fàn)顟B(tài)時，如果起動開關(guān)38進行切換至打開位置的操作，則車輛ECU 22開始向各設(shè)備供給電力。由此，還向發(fā)動機ECU 24、逆變器ECU 26及蓄電池ECU 28供給電力。
逆變器ECU 26接受電力供給而開始其工作，為了與來自車輛ECU 22的電力供給開始的指示對應(yīng)而使電動機/發(fā)電機6能夠工作，經(jīng)由設(shè)置在逆變器20中的連接部(連接單元)40將蓄電池18與逆變器20連接。
在圖2中，表示具有上述連接部40的逆變器20。
如圖2所示，逆變器20具有連接部40；以及逆變器電路42，其將經(jīng)由連接部40而由蓄電池18供給的直流電變換為3相交流電，向電動機/發(fā)電機6供給。另外，連接部40分別設(shè)置在蓄電池18的正極側(cè)和負極側(cè)，由直接連接蓄電池18和逆變器電路42的主接點44以及與該主接點44并聯(lián)設(shè)置的沖擊電流抑制部46構(gòu)成。
由于蓄電池18為比較高的高電壓，所以為了抑制將蓄電池18與逆變器電路42連接時流過的較大沖擊電流，設(shè)置該沖擊電流抑制部46。沖擊電流抑制部46由副接點48和與該副接點48串聯(lián)連接的限流電阻50構(gòu)成。
主接點44通過電磁線圈52勵磁而閉合，因勵磁取消而斷開。另外，副接點48通過電磁線圈54勵磁而閉合，因勵磁取消而斷開。這些電磁線圈52及54與來自車輛ECU 22的電力供給開始的指示對應(yīng)，由逆變器ECU 26控制勵磁狀態(tài)。
即，如果起動開關(guān)38進行從關(guān)閉位置至打開位置的切換操作，則車輛ECU 22指示開始向各設(shè)備的電力供給，向逆變器ECU 26也開始供給電力。逆變器ECU 26與來自車輛ECU 22的電力供給開始的指示對應(yīng)，將電磁線圈54勵磁而閉合副接點48。
通過副接點48閉合，蓄電池18經(jīng)由限流電阻50與逆變器電路42連接，沖擊電流在被限流電阻50限制的同時流過。此時，由于從蓄電池電壓降低由限流電阻50產(chǎn)生的電壓下降量之后的電壓，施加于逆變器電路42，所以伴隨著沖擊電流的減少，施加于逆變器電路42的電壓逐漸接近蓄電池電壓。
逆變器ECU 26監(jiān)視施加于逆變器電路42的電壓。逆變器ECU26在該電壓伴隨沖擊電流的減少而提高至蓄電池電壓附近的規(guī)定電壓時，判斷由沖擊電流抑制部46進行的沖擊電流抑制結(jié)束，使電磁線圈52勵磁而閉合主接點44。這樣，通過閉合主接點44，蓄電池18向逆變器電路42的連接完成，蓄電池電壓直接施加于逆變器電路42。逆變器ECU 26在檢測到該情況而判斷能夠由逆變器電路42向電動機/發(fā)電機6進行電力供給控制，向車輛ECU 22發(fā)送表示能夠?qū)﹄妱訖C/發(fā)電機6進行電力供給控制的信息。
如果車輛ECU 22接收到該信息，則使設(shè)置在車室內(nèi)的儀表板上的指示燈(確認單元)60點燈。
由此，蓄電池18直接與逆變器電路42連接，逆變器ECU 26根據(jù)來自車輛ECU 22的指示，通過控制逆變器電路42而控制向電動機/發(fā)電機6的電力供給。
如上所示，從起動開關(guān)38進行從關(guān)閉位置至打開位置的切換操作開始，至能夠由逆變器電路42進行電動機/發(fā)電機6的電力供給控制而電動機/發(fā)電機6能夠運行為止，在從閉合副接點48至沖擊電流減少而閉合主接點44的期間，產(chǎn)生時間延遲。
在電動機/發(fā)電機6能夠運行的情況下，車輛ECU 22將離合器4接合而將電動機/發(fā)電機6的旋轉(zhuǎn)軸和發(fā)動機2的輸出軸連結(jié)，同時在確認變速器8位于空檔位置而將電動機/發(fā)電機6的旋轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動車輪16分離、或已經(jīng)分離后，通過使電動機/發(fā)電機6作為電動機工作，能夠起動發(fā)動機2。但是，如上述所示，在從起動開關(guān)38進行從關(guān)閉位置至打開位置的切換操作至電動機/發(fā)電機6能夠運行之間，會產(chǎn)生時間延遲。因此，如果起動開關(guān)38立即操作到起動位置，則由電動機/發(fā)電機6進行的發(fā)動機2的起動變慢。
所以，為了消除上述發(fā)動機2的起動延遲，在發(fā)動機2上區(qū)別于電動機/發(fā)電機6而另行設(shè)置起動電動機56。該起動電動機56與在僅以發(fā)動機作為驅(qū)動源的一般的車輛中設(shè)置的發(fā)動機起動用電動機相同，省略對起動電動機56的詳細說明。起動電動機56具有行星齒輪(未圖示)，其與安裝在發(fā)動機2的輸出軸端部的齒圈(未圖示)可接合/脫離地嚙合，通過與齒圈嚙合的行星齒輪，驅(qū)動發(fā)動機2的輸出軸，進行發(fā)動機2的起動。
車輛ECU 22按照圖3所示的流程圖，進行發(fā)動機2的起動控制，以能夠在使用上述起動電動機56的發(fā)動機2的起動、和由電動機/發(fā)電機6進行的發(fā)動機2的起動之間進行適當(dāng)?shù)那袚Q。該起動控制在起動開關(guān)38進行從關(guān)閉位置至打開位置的切換操作時開始。
如果開始起動控制，則首先車輛ECU 22在步驟S1中基于來自逆變器ECU 26的信息，確認是否處于可以由逆變器電路42向電動機/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)。
在緊接著起動開關(guān)38進行從關(guān)閉位置至打開位置的切換操作之后，在未結(jié)束由沖擊電流抑制部46進行的沖擊電流的抑制的狀態(tài)下，逆變器ECU 26判斷不處于可以由逆變器電路42對電動機/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)。由此，車輛ECU 22基于由逆變器ECU 26產(chǎn)生的上述判斷結(jié)果，使處理進入步驟S2。
在步驟S2中，由于不處于可以向電動機/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)，所以車輛ECU 22使指示燈60處于熄燈狀態(tài)，處理進入步驟S4。
另一方面，在起動開關(guān)38進行從關(guān)閉位置至打開位置的切換操作之后經(jīng)過少許時間的狀態(tài)，由沖擊電流抑制部46進行的沖擊電流的抑制結(jié)束，閉合主接點44而完成蓄電池18和逆變器電路42的連接的情況下，逆變器ECU 26判斷處于能夠由逆變器電路42向電動機/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)。由此，車輛ECU 22基于由逆變器ECU 26產(chǎn)生的上述判斷結(jié)果，使處理進入步驟S3。
在步驟S3中，由于處于能夠向電動機/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)，所以車輛ECU 22使指示燈60處于點燈狀態(tài)，使處理進入步驟S4。
在上述步驟S1至S3的處理中，車輛ECU 22與是否處于能夠?qū)﹄妱訖C/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)對應(yīng)，切換指示燈60的點燈和熄滅。由此，駕駛員通過確認指示燈60，能夠知道是否處于能夠?qū)﹄妱訖C/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)。另外，在上述本實施方式中，使用儀表板上的指示燈60作為確認單元，但也可以使用聲音等報知。
在步驟S4中，車輛ECU 22判斷起動開關(guān)38是否在起動位置。如果起動開關(guān)38沒有位于起動位置，則返回步驟S1，確認是否能夠由逆變器電路42對電動機/發(fā)電機6進行電力供給控制的判斷。另外，在起動開關(guān)38被操作至起動位置的情況下，使處理進入步驟S5，車輛ECU 22再次基于由逆變器ECU 26產(chǎn)生的與上述判斷結(jié)果相關(guān)的信息，確認是否處于可以由逆變器電路42對電動機/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)。另外，由于此時由逆變器ECU 22得到的判斷結(jié)果與在步驟S1中確認的判斷結(jié)果相同，所以也可以利用步驟S1的判斷結(jié)果。
并且，在車輛ECU 22在步驟S5中確認不處于能夠由逆變器電路42對電動機/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)的情況下，使處理進入步驟S6。
在步驟S6中，車輛ECU 22在斷開離合器4而斷開發(fā)動機2的輸出軸和電動機/發(fā)電機6的旋轉(zhuǎn)軸之間的連接后，使起動電動機56工作而使發(fā)動機2轉(zhuǎn)動，同時指示發(fā)動機ECU 24，使發(fā)動機2運行。發(fā)動機ECU 24接收車輛ECU 22的指示后，開始向發(fā)動機2的燃料供給。其結(jié)果，發(fā)動機2起動，起動控制結(jié)束。
另一方面，在車輛ECU 22在步驟S5中確認處于可以由逆變器電路42對電動機/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)的情況下，處理進入步驟S7。
在步驟S7中，車輛ECU 22在確認離合器4的接合，同時確認變速器8的變速檔位于空檔位置后，對逆變器ECU 26指示起動發(fā)動機2所需的電動機6的輸出扭矩，同時指示發(fā)動機ECU 24，使發(fā)動機2運行。
逆變器ECU 26基于來自車輛ECU 22的指示，通過使電動機/發(fā)電機6作為電動機工作而產(chǎn)生由車輛ECU 22指示的輸出扭矩，起動發(fā)動機2。此時，基于來自車輛ECU 22的指示，發(fā)動機ECU 24開始向發(fā)動機2供給燃料，從而發(fā)動機2起動，起動控制結(jié)束。
這樣，通過進行發(fā)動機2的起動控制，如起動開關(guān)38進行從關(guān)閉位置至打開位置的切換操作后立即向起動位置操作的情況這樣，在由沖擊電流抑制部46進行的沖擊電流的抑制沒有結(jié)束的狀態(tài)下，使用起動電動機56來起動發(fā)動機2，與起動開關(guān)38向起動位置的操作對應(yīng)而立即起動發(fā)動機2。因此，消除駕駛員將能夠?qū)﹄妱訖C/發(fā)電機6進行電流供給控制之前的時間延遲誤解為故障的情況，能夠提高操作感。
另外，在通過起動開關(guān)38進行從關(guān)閉位置至打開位置的切換操作之后經(jīng)過少許時間后向起動位置操作，能夠?qū)﹄妱訖C/發(fā)電機6進行電流供給控制后起動發(fā)動機2的情況下，由電動機/發(fā)電機6起動發(fā)動機2。由此，在這種情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)安靜的發(fā)動機起動。另外，由于在發(fā)動機起動時一直不需使用起動電動機，所以能夠提高起動電動機的壽命。
特別是，駕駛員在希望起動發(fā)動機2時，能夠在由指示燈60確認處于能夠?qū)﹄妱訖C/發(fā)電機6進行電力供給控制的狀態(tài)后，向起動位置切換起動開關(guān)38。因此，駕駛員在試圖由電動機/發(fā)電機6起動發(fā)動機2時，能夠在適當(dāng)?shù)臅r機將起動開關(guān)38向起動位置切換，駕駛員能夠容易地選擇符合意圖的起動方法。
并且，在連接部40的主接點44閉合而完成蓄電池18和逆變器電路42之間的連接時，逆變器ECU 26判斷可以執(zhí)行由逆變器電路42對電動機/發(fā)電機6的電力供給控制。由此，不會在蓄電池18和逆變器電路42之間的連接未完成的狀態(tài)下而由電動機/發(fā)電機6起動發(fā)動機2，能夠通過起動電動機56可靠地起動發(fā)動機2。
另外，逆變器ECU 26在由沖擊電流抑制部46進行的沖擊電流的抑制結(jié)束時，判斷可以執(zhí)行由逆變器電路42對電動機/發(fā)電機6的電力供給控制。由此，不會在由沖擊電流抑制部46正在抑制沖擊電流而沒有從蓄電池18向逆變器電路42供給適當(dāng)?shù)碾娏Φ臓顟B(tài)下，由電動機/發(fā)電機6起動發(fā)動機2。其結(jié)果，能夠由起動電動機56可靠地起動發(fā)動機2。
以上說明了本發(fā)明的一個實施方式所涉及的混合動力車輛的控制裝置，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式。
例如，在上述實施方式中，電動機/發(fā)電機6配置在離合器4和變速器8之間，但電動機/發(fā)電機6的配置并不限于此。即，也適用于例如電動機/發(fā)電機6配置在發(fā)動機2和離合器4之間的混合動力車輛。
另外，在上述實施方式中，發(fā)動機2為柴油發(fā)動機。但是，發(fā)動機形式并不限定于此，也可以是汽油發(fā)動機。
另外，在上述實施方式中，電動機/發(fā)電機6為永磁式同步電動機/發(fā)電機。但是，電動機/發(fā)電機的形式并不限定于此。
權(quán)利要求
1.一種混合動力車輛的控制裝置，其具有電動機/發(fā)電機(6)和發(fā)動機(2)，上述電動機/發(fā)電機(6)的驅(qū)動力可以傳遞至驅(qū)動車輪(16)，同時上述電動機/發(fā)電機(6)的旋轉(zhuǎn)軸和上述發(fā)動機(2)的輸出軸可以連結(jié)，其具有蓄電池(18)，其存儲向上述電動機/發(fā)電機(6)供給的電力；以及電力控制單元(20)，其接收來自上述蓄電池(18)的電力，進行對上述電動機/發(fā)電機(6)的電力供給控制，其特征在于，還具有控制判斷單元(26)，其判斷是否處于可以由上述電力控制單元(20)執(zhí)行上述電力供給控制的狀態(tài)；起動電動機(56)，其區(qū)別于上述電動機/發(fā)電機(6)而另行設(shè)置，能夠向上述發(fā)動機(2)的輸出軸傳遞驅(qū)動力而起動上述發(fā)動機(2)；起動開關(guān)(38)，其能夠在至少第1位置、第2位置及第3位置這3個位置上進行切換操作；以及起動控制單元(22)，其在上述起動開關(guān)(38)從上述第1位置切換為上述第2位置時，開始由上述蓄電池(18)向上述電力控制單元(20)的電力供給，在上述起動開關(guān)(38)從上述第2位置切換為上述第3位置時，如果上述控制判斷單元(26)判斷處于可以由上述電力控制單元(20)執(zhí)行上述電力供給控制的狀態(tài)，則使上述電力控制單元(20)執(zhí)行上述電力供給控制，由上述電動機/發(fā)電機(6)起動上述發(fā)動機(2)，另一方面，在上述起動開關(guān)(38)從上述第2位置切換為上述第3位置時，如果上述控制判斷單元(26)判斷不處于可以由上述電力控制單元(20)執(zhí)行上述電力供給控制的狀態(tài)，則由上述起動電動機(56)起動上述發(fā)動機(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，上述電力控制單元(20)具有逆變器電路(42)，其調(diào)整從上述蓄電池(18)向上述電動機/發(fā)電機(6)供給的電力；以及連接單元(40)，其連接上述蓄電池(18)和上述逆變器電路(42)，上述起動控制單元(22)在上述起動開關(guān)(38)從上述第1位置切換至上述第2位置時，使上述連接單元(40)開始上述蓄電池(18)和上述逆變器電路(42)的連接，上述控制判斷單元(26)在由上述連接單元(40)完成上述蓄電池(18)和上述逆變器電路(42)的連接時，判斷處于可以由上述電力控制單元(20)執(zhí)行上述電力供給控制的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，上述連接單元(40)具有沖擊電流抑制電路(46)，其用于抑制將上述蓄電池(18)與上述逆變器電路(42)連接時流過的沖擊電流，上述控制判斷單元(26)在由上述沖擊電流抑制電路(46)進行的上述沖擊電流的抑制結(jié)束時，判斷上述電力控制單元(20)處于能夠執(zhí)行上述電力供給控制的狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的混合動力車輛的控制裝置，其特征在于，還具有確認單元(60)，其基于上述控制判斷單元(26)的判斷結(jié)果，顯示和/或報知上述電力控制單元(20)是否能夠執(zhí)行上述電力供給控制。
全文摘要
混合動力車輛(1)的結(jié)構(gòu)為，電動機/發(fā)電機(6)的驅(qū)動力能夠傳遞至車輛的驅(qū)動車輪(16)，同時電動機/發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)軸和發(fā)動機(2)的輸出軸能夠連結(jié)。車輛ECU(22)在起動開關(guān)(38)從第1位置切換至第2位置時，開始從蓄電池(18)向逆變器(20)的電力供給。車輛ECU(22)在處于起動開關(guān)(38)從第2位置切換至第3位置時逆變器(20)能夠執(zhí)行對電動機/發(fā)電機的電力供給控制的狀態(tài)的情況下，由電動機/發(fā)電機(6)起動發(fā)動機。另一方面，在起動開關(guān)(38)從第2位置切換至第3位置時逆變器(20)并不處于能夠執(zhí)行電力供給控制的狀態(tài)的情況下，車輛ECU(22)利用起動電動機(56)起動發(fā)動機。
文檔編號B60K6/48GK101032938SQ200710005630
公開日2007年9月12日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月6日
發(fā)明者緒方誠 申請人:三菱扶桑卡客車株式會社