專利名稱：車輛用控制裝置及車輛用控制裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛用控制裝置及車輛用控制裝置的控制方法，尤其涉及 在具有旋轉(zhuǎn)電機的車輛中按照來自用戶的高燃料經(jīng)濟性行駛指示進行控制 的車輛用控制裝置及車輛用控制裝置的控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，有益于環(huán)境的電動汽車、混合動力汽車以及燃料電池汽車等 所謂的電動車輛受到關(guān)注。從有益于環(huán)境這樣的觀點出發(fā)，優(yōu)選謀求改善 燃料經(jīng)濟性等的節(jié)能等。為了謀求改善燃料經(jīng)濟性，具有進行車輛的動力 性能的限制、空調(diào)的限制等、稍稍犧牲車輛的操作性、駕乘空間的舒適性 等的方法，因此優(yōu)選能夠由駕駛者的簡單操作來進行節(jié)能的選擇。因此， 在車輛的控制部設(shè)置有提供高燃料經(jīng)濟性行駛指示的開關(guān)等。這樣的開關(guān) 有時被稱為"經(jīng)濟模式開關(guān)"，或被簡稱為"經(jīng)濟開關(guān)"等。
例如，在專利文獻l中，關(guān)于能夠切換普通才莫式和經(jīng)濟4莫式的電動汽
車的控制裝置，公開了如下內(nèi)容在經(jīng)濟模式下，使行駛電機的驅(qū)動側(cè)的 轉(zhuǎn)矩指令值取為普通模式的60%來削減消耗電力，在經(jīng)濟模式下，當實際 加速度/要求加速度為80%以下時，進行爬坡轉(zhuǎn)矩加法運算，當實際加速度 /要求加速度為90°/。以上時，進行爬坡轉(zhuǎn)矩減法運算。
作為與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)，在專利文獻2中記載了如下內(nèi)容在具備 多個驅(qū)動源的車輛用變速控制裝置中，變速時離合器斷開，其間斷絕發(fā)動 機的驅(qū)動力而感到減速感，因此作為第二驅(qū)動源由電動電機補償驅(qū)動力。 并且，公開有如下內(nèi)容當補償轉(zhuǎn)矩下降量比預(yù)定的基準轉(zhuǎn)矩多時，對變 換器的通常的正弦波控制變?yōu)檗D(zhuǎn)矩不足，因此切換為矩形波控制。在此，
5記載了如下內(nèi)容正弦波控制，其調(diào)制率為0.61而振動和噪音較低，而矩 形波控制，其調(diào)制率為0.78而能輸出高轉(zhuǎn)矩。
專利文獻1:日本特開平10-248106號 >報
專利文獻2:日本特開2005-155862號/>才艮

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)，通過使用經(jīng)濟開關(guān)，能夠抑制作為旋轉(zhuǎn)電機的行 駛電機的轉(zhuǎn)矩指令，削減消耗電力，提高燃料經(jīng)濟性。
然而，當經(jīng)濟開關(guān)接通時也會產(chǎn)生各種運行狀態(tài)。例如，有時在經(jīng)濟 開關(guān)接通的期間中發(fā)動機啟動，另外也會發(fā)生使被啟動而運行中的發(fā)動機 停止。在發(fā)動機的啟動、停止時往往產(chǎn)生振動，這樣為了應(yīng)對經(jīng)濟開關(guān)接 通的期間中的各種運行狀態(tài)，僅是抑制旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)矩指令是不充分的。
本發(fā)明的目的在于提供一種車輛用控制裝置及車輛用控制裝置的控制 方法，能夠在經(jīng)濟開關(guān)接通的期間中執(zhí)行適合于車輛的運行狀態(tài)的控制。 其他目的在于提供一種車輛用控制裝置及車輛用控制裝置的控制方法，能 夠在經(jīng)濟開關(guān)接通的期間中，在發(fā)動機啟動或停止的情況下抑制振動。
本發(fā)明的車輛用控制裝置的特征在于，包括驅(qū)動部，其具有旋轉(zhuǎn)電 機和連接于旋轉(zhuǎn)電機的電源裝置；取得單元，其取得來自用戶的高燃料經(jīng) 濟性行駛指示；存儲裝置，其存儲使電源裝置的升壓轉(zhuǎn)換器進行通常動作 的旋轉(zhuǎn)電機的通常工作條件映射和、使升壓轉(zhuǎn)換器進行限制動作的旋轉(zhuǎn)電 機的限制工作條件映射；以及控制驅(qū)動部的控制部，控制部包括高燃料 經(jīng)濟性行駛指示判斷單元，其判斷有無取得高燃料經(jīng)濟性行駛指示；和切 換單元，其在已取得高燃料經(jīng)濟性行駛指示時，在限制工作條件映射下切 換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，在沒有取得高燃料經(jīng)濟性行駛指示時，在通常工 作條件映射下切換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件。
另外，在本發(fā)明的車輛用控制裝置中優(yōu)選的是，存儲裝置，作為通常 工作條件映射，存儲與限制工作條件映射相比正弦波控制范圍更寬的工作 條件映射；作為限制工作條件映射，存儲與通常工作條件映射相比矩形波控制范圍更寬的工作條件映射。
另外，在本發(fā)明的車輛用控制裝置中優(yōu)選的是，控制部具有發(fā)動機 啟動判斷單元，其在取得了高燃料經(jīng)濟性行馬史指示期間，判斷是否有發(fā)動 機啟動請求；和啟動時減振控制單元，其在有發(fā)動機啟動請求時，將限制 工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件暫時切換為通常工作條件映射下的 旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減振控制。
另夕卜，在本發(fā)明的車輛用控制裝置中優(yōu)選的是，啟動時減振控制單元， 在有發(fā)動機啟動請求時，判定旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)是處于矩形波控制范圍 還是處于正弦波控制范圍，在工作狀態(tài)處于矩形波控制范圍時，將限制工 作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件暫時切換為通常工作條件映射下的旋 轉(zhuǎn)電機的工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減振控制，在工作狀態(tài)處于正弦 波控制范圍時，不切換工作條件而直接執(zhí)行減振控制。
另外，在本發(fā)明的車輛用控制裝置中優(yōu)選的是，控制部具有發(fā)動機 停止判斷單元，其在取得了高燃料經(jīng)濟性行駛指示期間，判斷是否有發(fā)動 機停止請求；和停止時減振控制單元，其在有發(fā)動機停止請求時，將限制 工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件暫時切換為通常工作條件映射下的 旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減振控制。
另外，在本發(fā)明的車輛用控制裝置中優(yōu)選的是，停止時減振控制單元， 在有發(fā)動機停止請求時，判定旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)是處于矩形波控制范圍 還是處于正弦波控制范圍，在工作狀態(tài)處于矩形波控制范圍時，將限制工 作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件暫時切換為通常工作條件映射下的旋 轉(zhuǎn)電機的工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減振控制，在工作狀態(tài)處于正弦 波控制范圍時，不切換工作條件而直接執(zhí)行減振控制。
另外，在本發(fā)明的車輛用控制裝置中優(yōu)選的是，控制部具有延遲許可 判斷單元，該延遲許可判斷單元在取得了高燃料經(jīng)濟性行駛指示期間，當 有發(fā)動機啟動請求時，判斷是否延遲發(fā)動機啟動；啟動時減振控制單元， 在由延遲許可判斷單元作出了延遲許可時，使用根據(jù)加速踏板開度確定的 預(yù)定的延遲條件使發(fā)動機啟動延遲，切換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件。另夕卜，在本發(fā)明的車輛用控制裝置中優(yōu)選的是，停止時減振控制單元， 在預(yù)定條件下使發(fā)動機的停止延遲，切換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，車輛用控制裝置存儲使電源裝置的升壓轉(zhuǎn)換器進行通 常動作的旋轉(zhuǎn)電機的通常工作條件映射和、使升壓轉(zhuǎn)換器進行限制動作的 旋轉(zhuǎn)電機的限制工作條件映射，當取得來自用戶的高燃料經(jīng)濟性行駛指示 時，在限制工作條件映射下切換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，當沒有取得上述指 示時，在通常工作條件映射下切換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件。由此，用作為高 燃料經(jīng)濟性行駛指示的經(jīng)濟開關(guān)接通的狀態(tài)和、其以外的狀態(tài)來對旋轉(zhuǎn)電 機的工作條件進行區(qū)別。當經(jīng)濟開關(guān)接通時，在使升壓轉(zhuǎn)換器進行限制工 作的限制工作條件映射下對旋轉(zhuǎn)電機的工作條件進行設(shè)定，因此能夠?qū)崿F(xiàn) 高燃料經(jīng)濟性。
另外，在車輛用控制裝置中，作為通常工作條件映射使用與限制工作 條件映射相比正弦波控制范圍更寬的工作條件映射，作為限制工作條件映 射使用與通常工作條件映射相比矩形波控制范圍更寬的工作條件映射。由 此，能夠在限制工作條件下，通過矩形波控制來補償轉(zhuǎn)矩不足。
另外，在牟輛用控制裝置中，判斷在取得了高燃料經(jīng)濟性行駛指示的 期間是否具有發(fā)動機啟動要求，當有發(fā)動機啟動要求時，將限制工作條件 映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件暫時切換為通常工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機 的工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減振控制。另外，在車輛用控制裝置中， 判斷在取得了高燃料經(jīng)濟性行駛指示的期間是否具有發(fā)動機停止要求，當 有發(fā)動機停止要求時，將限制工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件暫時 切換為通常工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行 減振控制。
作為減振控制，例如采用如下方法匹配發(fā)動機的膨脹-收縮等的周期 來控制旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)矩的大小。該情況下，當旋轉(zhuǎn)電機的控制為矩形波控 制時，這樣細致的控制較困難，因此進行在正弦波控制時涉及的減振控制。 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當經(jīng)濟開關(guān)接通，正進行矩形波控制范圍更寬的限制工作 條件下的控制時，在發(fā)動機啟動的情況下，或在發(fā)動機停止的情況下，暫
8時返回到通常工作條件下的控制。并且，進行正弦波控制下的減振控制。 由此，即使在經(jīng)濟開關(guān)接通時發(fā)動機啟動或停止，也能抑制其引起的振動。 另外，當有發(fā)動機啟動要求時，判斷旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)是處于矩形 波控制范圍還是處于正弦波控制范圍，當處于矩形波控制范圍時，暫時切 換為通常工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減 -振控制，當處于正弦波控制范圍時，不切換工作條件而直接執(zhí)行減振控制。 另外，當有發(fā)動機停止要求時，判斷旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)是處于矩形波控 制范圍還是處于正弦波控制范圍，當處于矩形波控制范圍時，暫時切換為 通常工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減振控
制，當處于正弦波控制范圍時，不切換工作條件而直接執(zhí)行減振控制。由 此，能夠在已經(jīng)處于正弦波控制范圍時直接啟動或停止發(fā)動機。
另夕卜，在車輛用控制裝置中，在取得了高燃料經(jīng)濟性4亍駛指示的期間， 當有發(fā)動機啟動要求時，判斷是否使發(fā)動機的啟動延遲，當容許延遲時， 使用按照加速踏板開度確定的預(yù)定的延遲條件使發(fā)動機的啟動延遲，切換 旋轉(zhuǎn)電機的工作條件。另外，在車輛用控制裝置中，在預(yù)定條件下使發(fā)動 機的停止延遲，切換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件。由此，能夠確保從限制工作條 件向通常工作條件切換的時間。另外，使用按照加速踏板開度的延遲條件， 例如加速踏板開度較大時延遲時間較短，能夠根據(jù)情況不進行延遲地切換 旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，能夠確保發(fā)動機的動力性能。


圖l是表示本發(fā)明實施方式的車輛用控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示本發(fā)明實施方式的通常工作條件映射(map)的例子的圖。
圖3是表示本發(fā)明實施方式的限制工作條件映射的例子的圖。
圖4是表示本發(fā)明實施方式的處理的步驟的流程圖。
圖5是在本發(fā)明的實施方式中表示各狀態(tài)的時間變化的時序圖。
圖6是表示另外的實施方式的處理的步驟的流程圖。
圖7是在本發(fā)明的實施方式中說明根椐加速踏板開度設(shè)定啟動延遲時間的例子的圖。
圖8是表示另一實施方式的處理的步驟的流程圖。 圖9是"^兌明圖8中的處理的內(nèi)容的圖。
符號說明
10車輛用控制裝置；20驅(qū)動裝置；22發(fā)動機；24旋轉(zhuǎn)電機；30電 源電路；32蓄電裝置；34、 38平滑電容器；36電壓變換器；40變換器 電路；42經(jīng)濟開關(guān)；44加速踏板開度傳感器；46車速傳感器；50控制 部；52 CPU; 54存儲裝置；60高燃料經(jīng)濟性行駛指示判斷模塊；62工 作條件切換模塊；64發(fā)動機狀態(tài)判斷模塊；66發(fā)動機啟動延遲許可判斷 模塊；68減振控制模塊；70、 72、 74、 80、 82、 84、 86、 88工作區(qū)域。
脅實施方式
以下，使用附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。在以下中，作為旋轉(zhuǎn)電 機說明搭載于車輛的電動發(fā)電機，但可以是僅具有作為電動^L的功能，或 可以是僅具有作為發(fā)電機的功能。搭載于車輛的旋轉(zhuǎn)電機的數(shù)量可以為多 個。另外，作為電源電路的結(jié)構(gòu)，使用具有二次電池、電壓變換器、變換 器電路的結(jié)構(gòu)進行說明，但可以是具有這之外的元件、例如低電壓DC/DC 轉(zhuǎn)換器等的結(jié)構(gòu)。以下所述的電壓值等是用于說明的一個例子，可以按照 車輛的規(guī)格等進行適當變更。
實施例1
圖1是表示車輛用控制裝置10的結(jié)構(gòu)的圖。車輛用控制裝置10是進 行搭載有發(fā)動機和旋轉(zhuǎn)電機的車輛的控制的系統(tǒng)，在此特別是具有在經(jīng)濟 開關(guān)接通時進行適合于車輛的運行狀況的控制的功能。具體而言，具有如 下功能當經(jīng)濟開關(guān)接通時，進行適合于發(fā)動機啟動、停止的情況的控制。
車輛用控制裝置10包括具有發(fā)動機22和旋轉(zhuǎn)電機24的驅(qū)動裝置 20;連接于旋轉(zhuǎn)電機24的電源電路30;以及控制部50。另外，在控制部 50上連接有經(jīng)濟開關(guān)42、加速踏板開度傳感器44、車速傳感器46。當著眼于旋轉(zhuǎn)電機24時，也可以合并旋轉(zhuǎn)電機24和電源電路30而稱為旋轉(zhuǎn)電 機驅(qū)動部。
驅(qū)動裝置20中的發(fā)動機22是內(nèi)燃機，利用其輸出來驅(qū)動車輛的驅(qū)動 輪，另外，具有驅(qū)動旋轉(zhuǎn)電機24來使之發(fā)電的功能。旋轉(zhuǎn)電機24是搭栽 于車輛的電動發(fā)電機(M/G),是當被供給電力時作為電動機發(fā)揮功能、 當制動時作為發(fā)電機發(fā)揮功能的三相同步型旋轉(zhuǎn)電機。
電源電路30是與作為電動發(fā)電機的旋轉(zhuǎn)電機24連接的電路，當電動 發(fā)電機作為驅(qū)動電機發(fā)揮功能時，對其供給電力，或當電動發(fā)電機作為發(fā) 電機發(fā)揮功能時，具有接受再生電力對蓄電裝置進行充電的功能。
電源電路30包括作為二次電池的蓄電裝置32、蓄電裝置側(cè)的平滑電 容器34、電壓變換器36、升壓側(cè)的平滑電容器38、和變換器電路40而構(gòu) 成。
作為蓄電裝置32，例如可以使用具有約200V的端子電壓的鋰離子電 池組、鎳氫電池組或電容器等。
電壓變換器36是具有利用電抗器的能量蓄積作用來將蓄電裝置32側(cè) 的電壓升壓為約650V的功能的電路，也被稱為升壓轉(zhuǎn)換器。電壓變換器 36具有雙向功能，當作為充電電力將來自變換器電路40側(cè)的電力供給至 蓄電裝置32側(cè)時，也具有將變換器電路40側(cè)的高壓降壓為適于蓄電裝置 32的電壓的作用。在圖1中，電壓變換器36的高電壓側(cè)輸出由升壓電壓V 表示。
變換器電路40是具有如下功能的電路，即具有將高壓直流電力變換 為交流三相驅(qū)動電力、并供給至分別連接的電動發(fā)電機的功能；和相反地 將來自電動發(fā)電^JL的交流三相再生電力變換為高壓直流充電電力的功能。
經(jīng)濟開關(guān)42是用戶能夠任意操作的操作部件，是具有如下功能的開 關(guān)當使其接通時，輸出表示用戶希望高燃料經(jīng)濟性行駛的高燃料經(jīng)濟性 行駛指示信號。經(jīng)濟開關(guān)42例如能夠設(shè)置在駕馬史席的適當位置。經(jīng)濟開關(guān) 42的狀態(tài)、即接通狀態(tài)或斷開狀態(tài)被傳送至控制部50。
加速踏板開度傳感器44是檢測作為用戶能夠任意操作的操作部件的加速踏板的開度的檢測單元。在此，雖使用傳感器的名稱，但即使不是一
般的檢測裝置，只要是能夠?qū)⒓铀偬ぐ彘_度的程度傳輸至控制部50的單元 即可。
車速傳感器46是具有將車輛的速度傳送至控制部50的功能的部件。 在此也使用傳感器的名稱，但即使不是一般的檢測裝置，只要是能夠?qū)④?輛的速度狀態(tài)傳送至控制部50的單元即可。
控制部50具有進行控制使得通過控制電源電路30來使搭載于車輛的 旋轉(zhuǎn)電機24的工作適合于發(fā)動機22的工作狀態(tài)的功能，特別是在此，具
行發(fā)動機22啟動、停止時的控制的功能。
控制部50包括CPU52、存儲程序等的存儲裝置54而構(gòu)成，根據(jù)需要， 包括與經(jīng)濟開關(guān)42、加速踏板開度傳感器44、車速傳感器46之間的接口 電路。這些元件由內(nèi)部總線彼此連接。所述的控制部50能夠由適于車載的 計算機等構(gòu)成?？刂撇?0的功能也可以為其他的車載計算機的功能的一部 分。例如，能夠使進行車輛整體的控制的混合動力ECU等具有控制部50 的功能。
存儲裝置54，除了如上述那樣存儲程序之外，在此特別存儲有與旋轉(zhuǎn) 電機24的工作條件有關(guān)的映射。所謂與旋轉(zhuǎn)電機24的工作條件有關(guān)的映 射是指，實際上與連接于旋轉(zhuǎn)電機24的電源電路30的工作條件有關(guān)的映 射。更具體而言，包括與對應(yīng)經(jīng)濟開關(guān)42的接通或斷開來變更電壓變換器 36的升壓電壓的上限值有關(guān)的映射和、與在正弦波控制和矩形波控制之間 變更變換器電路40的控制模式有關(guān)的映射。
包含這些，作為旋轉(zhuǎn)電機24的工作條件數(shù)據(jù)，將經(jīng)濟開關(guān)42斷開時 的數(shù)據(jù)稱為通常工作條件映射，將經(jīng)濟開關(guān)42接通時的數(shù)據(jù)稱為限制工作 條件映射，此時，存儲裝置54存儲該通常工作條件映射和限制工作條件映 射。
圖2是表示通常工作條件映射的例子的圖，圖3是表示限制工作條件 映射的例子的圖。以下，使用圖1的符號進行說明。在圖2、圖3中，橫軸是旋轉(zhuǎn)電機24的轉(zhuǎn)速，縱軸是旋轉(zhuǎn)電機24的轉(zhuǎn)矩。也即是，通常工作 條件映射、限制工作條件映射都是在旋轉(zhuǎn)電機24的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速特性中表示 工作條件的狀態(tài)的映射。需說明的是，取為在存儲裝置54中存儲映射的情 況進行說明，但使用適當?shù)臋z索關(guān)鍵字來讀出旋轉(zhuǎn)電機24的工作條件數(shù)據(jù) 即可，在映射以外，也可以是分級地存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組。
在經(jīng)濟開關(guān)42斷開時的通常工作條件映射中，如圖2所示那樣，旋轉(zhuǎn) 電機24的工作狀態(tài)被劃分為三個區(qū)域。工作區(qū)域70是如下區(qū)域電壓變 換器36不工作，蓄電裝置32的電壓被供給到變換器電路40，在變換器電 路40中進行PWM控制。工作區(qū)域72是如下區(qū)域電壓變換器36按照車 輛的運行狀態(tài)進行升壓，升壓電壓V被供給到變換器電路40，在變換器電 路40中進行PWM控制。升壓電壓V，在蓄電裝置32的輸出電壓和、作 為電壓變換器36的升壓上限值的通常上限電壓之間，按照車輛的運行狀態(tài) 在控制部50的控制下被設(shè)定。
在上述例子中，蓄電裝置32的輸出電壓取為約200V、電壓變換器36 的升壓后的電壓取為約650V來進行了說明。該約650V是電壓變換器36 的升壓上限值，這成為通常上限電壓。
從進行PWM控制可知，工作區(qū)域70、 72進行正弦波控制。工作區(qū) 域74是如下區(qū)域電壓變換器36升壓到升壓上限值后的上限電壓被供給 到變換器電路40,在變換器電路40中進行矩形波控制。在圖2、圖3中， 在矩形波控制的區(qū)域上標記有斜線。
在經(jīng)濟開關(guān)42接通時的限制工作條件映射中，如圖3所示那樣，旋轉(zhuǎn) 電機24的工作狀態(tài)被劃分為五個區(qū)域。工作區(qū)域80,與圖2的工作區(qū)域 70同樣地是如下區(qū)域電壓變換器36不工作，蓄電裝置32的電壓被供給 到變換器電路40,在變換器電路40中進行PWM控制。工作區(qū)域82是如 下區(qū)域電壓變換器36不工作，蓄電裝置32的電壓#:供給到變換器電路 40，在變換器電路40中進行矩形波控制。
工作區(qū)域84是如下區(qū)域電壓變換器36在被設(shè)定得低于通常上限電 壓的限制上限電壓的范圍內(nèi)進^f亍工作，其限制上限電壓的范圍內(nèi)的升壓電
13壓被供給到變換器電路40，在變換器電路40中進行PWM波控制。在上 述的例子中，能夠?qū)⑼ǔＩ舷揠妷喝榇蠹s650V、將限制上限電壓設(shè)定為 大約500V。工作區(qū)域86是如下區(qū)域從電壓變換器36供給限制上限電壓 的范圍內(nèi)的升壓電壓，變換器電路40進行矩形波控制。
工作區(qū)域88是旋轉(zhuǎn)電機24不工作的區(qū)域。該區(qū)域相對于在通常工作 條件映射中在通常上限電壓下進行工作，是由在限制工作條件映射中在限 制上限電壓下進行工作的不同而產(chǎn)生的。在上述例子中，是能夠以大約 650V的通常上限電壓進行工作的范圍與、能夠以大約500V的限制上限電 壓進行工作的范圍之間不同的部分。
這樣，當經(jīng)濟開關(guān)42從斷開變?yōu)榻油〞r，旋轉(zhuǎn)電機24的工作區(qū)域本 身變窄圖3的工作區(qū)域88的程度。并且，升壓電壓上限值從通常上限值降 低到限制上限值，因此電源電路30和旋轉(zhuǎn)電機24中的消耗電力降低。另 外，如比較圖2和圖3可知那樣，在通常工作條件映射中，與限制工作條 件映射相比，正弦波控制區(qū)域更寬。相反在限制工作條件映射中，與通常 工作條件映射相比，矩形波控制區(qū)域更寬。由此，通過使經(jīng)濟開關(guān)42接通、 降低升壓電壓上限值，從而通過矩形波控制來某種程度地補償具有不足傾 向的轉(zhuǎn)矩。
再返回圖l， CPU52包括判斷經(jīng)濟開關(guān)42的接通或斷開、即判斷有 無取得高燃料經(jīng)濟性行駛指示的高燃料經(jīng)濟性行駛指示判斷模塊60;根據(jù) 經(jīng)濟開關(guān)42的接通或斷開切換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件的工作條件切換模塊 62;判斷發(fā)動機22的狀態(tài)、即是否處于啟動狀態(tài)或停止狀態(tài)的發(fā)動機狀態(tài) 判斷模塊64;判斷在發(fā)動機22的啟動時是否使啟動延遲的發(fā)動機啟動延 遲許可判斷模塊66;和在發(fā)動機22的啟動時、停止時執(zhí)行減振控制的減 振控制模塊68。涉及的功能可以通過執(zhí)行軟件來實現(xiàn)，具體而言，可以通 過執(zhí)行車輛控制程序的經(jīng)濟開關(guān)關(guān)聯(lián)控制程序來實現(xiàn)。也可以由硬件實現(xiàn)
這些功能的一部分。
使用圖4的流程圖和圖5的時序圖對上述結(jié)構(gòu)的作用、特別是控制部 50的CPU52的各功能進行詳細說明。在以下中，使用圖1~圖3的符號進行說明。圖4是表示關(guān)于與經(jīng)濟開關(guān)42接通時的車輛的運行狀態(tài)對應(yīng)的控 制的處理的步驟的流程圖，各步驟表示車輛控制程序的經(jīng)濟開關(guān)關(guān)聯(lián)控制 程序中的各處理步驟。
圖5與圖4的流程圖相關(guān)聯(lián)，是共用時間軸表示經(jīng)濟開關(guān)42的狀態(tài)、 發(fā)動機22的狀態(tài)、電源電路30的電壓變換器36的升壓電壓的狀態(tài)、作為 變換器電路40的控制狀態(tài)的電動發(fā)電機(M/G)的控制4莫式的狀態(tài)、減振 控制的狀態(tài)的各自的時間變化的時序圖。
在圖4中，在具有經(jīng)濟開關(guān)42的車輛的控制中，首先判斷經(jīng)濟控制是 否開啟(S10)。該步驟在控制部50的CPU52中由高燃料經(jīng)濟性行駛指 示判斷模塊60的功能來執(zhí)行。具體而言，判斷由用戶操作的提供高燃料經(jīng) 濟性行駛指示的經(jīng)濟開關(guān)42是接通還是斷開，在經(jīng)濟開關(guān)42接通的情況 下判斷為經(jīng)濟控制開啟，在經(jīng)濟開關(guān)42斷開時不判斷為經(jīng)濟控制開啟。
當判斷為經(jīng)濟控制開啟時，作為旋轉(zhuǎn)電機24的工作條件映射，選擇圖 3中說明的內(nèi)容的限制工作條件映射(S12)。另一方面，當不判斷為經(jīng)濟 控制開啟時，作為旋轉(zhuǎn)電機24的工作條件映射，選擇圖2中說明的內(nèi)容的 通常工作條件映射(S14) 。 S12和S14的步驟由CPU52的工作條件切換 模塊62的功能來執(zhí)行，此時所需的工作條件映射的數(shù)據(jù)從存儲裝置54讀 出。
當在S14中選擇通常工作條件映射時，如上述那樣經(jīng)濟開關(guān)42為斷開 時，此時，匹配車輛的運行狀態(tài)，在電源電路30中，電壓變換器36在通 常上限值的范圍內(nèi)執(zhí)行升壓，在變換器電路40中，按照圖2中說明了的工 作區(qū)域的劃分，執(zhí)行PWM控制或矩形波控制。
當在S12中選擇限制工作條件映射時，如上述那樣，在電壓變換器36 中，升壓電壓的上限值從通常上限值變更為限制上P艮值。另外，在變換器 電路40中，如圖3中說明的那樣，從正弦波控制切換為矩形波控制。在圖 3中，示出了根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機24的運行狀態(tài)選擇正弦波控制或矩形波控制， 但以實際上經(jīng)濟開關(guān)42變?yōu)榻油〞r、最可取的工作區(qū)域變?yōu)榫匦尾刂频?方式，設(shè)定圖3的工作區(qū)域80和工作區(qū)域82。因此， 一般而言，當經(jīng)濟
15開關(guān)變?yōu)?2接通時，旋轉(zhuǎn)電機24的工作條件映射從圖2的通常工作條件 映射切換為圖3的限制工作條件映射，從正弦波控制切換為矩形波控制。
在圖5中示出這些情況。即，在經(jīng)濟開關(guān)42從斷開切換為接通的定時 中，升壓電壓的上限值從通常上限值W降低為限制上限值V2。需說明的 是，實際的升壓電壓V，如圖5的較粗的實線所示那樣，與車輛的運行狀 況對應(yīng)，在這些上限值以下的范圍內(nèi)進行設(shè)定。另夕卜，與旋轉(zhuǎn)電機24對應(yīng) 的變換器電路40的控制模式從正弦波控制切換為矩形波控制。
再返回圖4，當在S12中選擇限制工作條件映射時，接著判斷發(fā)動機 22的狀態(tài)。具體而言，判斷發(fā)動機是否停止(S16)，當判斷為發(fā)動機未 停止時，判斷發(fā)動機是否啟動(S18)。這些步驟由CPU52的發(fā)動機狀態(tài) 判斷模塊64的功能來執(zhí)行。
在S16中，為發(fā)動機停止的判斷是通過接受發(fā)動機停止指令來進行的。 并且，為了抑制發(fā)動機停止時的振動，執(zhí)行下面的步驟。首先，不是立刻 停止發(fā)動機22,而是以進行預(yù)定時間的空轉(zhuǎn)后使發(fā)動機22完全停止的方 式，進行發(fā)動機停止延遲(S20)。并且，利用該發(fā)動機停止延遲的期間， 在限制上限值的范圍內(nèi)使電源電路30的電壓變換器36的實際的升壓電壓 V上升。使升壓電壓V上升，如圖2和圖3所示那樣，是為了由此從矩形 波控制區(qū)域移動到正弦波控制區(qū)域(S22 )。移動到正弦波控制區(qū)域后，執(zhí) 行減振控制(S24)。也即是，發(fā)動機停止延遲是為了從矩形波控制向正弦 波控制變更而用于確保所需的用于升壓電壓的上升恢復(fù)的時間。
在圖5中示出發(fā)動機狀態(tài)被劃分為4種，當從運行狀態(tài)"3"向停止 狀態(tài)"0"轉(zhuǎn)換時，經(jīng)由過度狀態(tài)"1"，但此時設(shè)有延遲期間tdl。并且示 出如下情況在該延遲期間td,期間，實際的升壓電壓V上升，在上升后 的定時從矩形波控制切換為正弦波控制，在正弦波控制下執(zhí)行減振控制。
減振控制用于抑制發(fā)動機22停止時的過渡性的振動，若該過渡性振動 衰減時，減振控制的執(zhí)行也結(jié)束。作為減振控制如上述那樣可以采用如下 方法匹配發(fā)動機22的膨脹行程-收縮行程等周期，使旋轉(zhuǎn)電機24的轉(zhuǎn)矩 的大小變化，緩和發(fā)動機22的機械振動。這樣，在發(fā)動機22停止時，進行抑制其振動的處理。
再返回圖4，在S18中，為發(fā)動機啟動的判斷是通過接受發(fā)動機啟動 指令來進行的。并且，為了抑制發(fā)動機啟動時的振動，執(zhí)行與發(fā)動機停止 時說明的內(nèi)容相似的下面的步驟。
首先，不是立刻啟動發(fā)動機22，而是判斷是否能夠容許使發(fā)動機22 的啟動延遲預(yù)定時間(S26)。該啟動延遲如S20中說明的那樣，是為了 確保用于升壓恢復(fù)的時間。
對啟動延遲許可進行判斷是因為為了保護構(gòu)成車輛的部件有時會輸出 發(fā)動機啟動的指令。在那樣的情況下，不容許啟動延遲，立刻啟動發(fā)動機 22。作為那樣的例子，舉例有在由行星齒輪機構(gòu)連接發(fā)動機22和兩個旋 轉(zhuǎn)電機的車輛中，在發(fā)動機22停止期間， 一方側(cè)的旋轉(zhuǎn)電機的一側(cè)因打滑 等而變?yōu)楦咿D(zhuǎn)速，根據(jù)行星齒輪機構(gòu)的列線圖的作用，另一方側(cè)的旋轉(zhuǎn)電 機在相反方向上變?yōu)楫惓＾D(zhuǎn)速。在這樣的情況下，通過進行發(fā)動機22的啟 動，能夠防止異常旋轉(zhuǎn)，保護旋轉(zhuǎn)電機免受損傷等。
當在S26中識別到啟動延遲許可時，^J^動機22的啟動延遲預(yù)定時間 (S28)。并且，與發(fā)動機停止時同樣地，利用發(fā)動機啟動延遲的期間，使 電源電路30的電壓變換器36的實際的升壓電壓V在限制上限值的范圍內(nèi) 上升，由此從矩形波控制區(qū)域移動到正弦波控制區(qū)域(S30)。在移動到正 弦波控制區(qū)域后，執(zhí)行減振控制(S32)。
在圖5中示出當發(fā)動機狀態(tài)從停止狀態(tài)"0"向作運行狀態(tài)"3"轉(zhuǎn) 換時，經(jīng)由過渡狀態(tài)"2"，但此時設(shè)有延遲期間td2。并且示出如下情況 在該延遲期間td2期間，實際的升壓電壓V上升，在上升后的定時從矩形 波控制切換為正弦波控制，在正弦波控制下執(zhí)行減振控制。若發(fā)動機22 啟動時的過渡性振動衰減時，減振控制的執(zhí)行也結(jié)束。
這樣，在經(jīng)濟開關(guān)42接通的期間，能夠在發(fā)動機22啟動或停止的情 況下抑制振動。這樣，在經(jīng)濟開關(guān)42接通的期間，能夠執(zhí)行適合車輛的運 行狀態(tài)的控制。
實施例2在上述記載中，對當有發(fā)動機的啟動延遲許可時以預(yù)先確定的延遲時 間td2進行啟動延遲的情況進行了說明。在此，能夠?qū)⑹乖撗舆t時間的設(shè)定 設(shè)為與加速踏板開度對應(yīng)。例如，可以設(shè)為加速踏板開度越大、延遲時間 越短。在此，按照加速踏板開度使延遲時間連續(xù)變化。另外，可以對加速 踏板開度設(shè)置閾值開度，在閾值開度以下的加速踏板開度中，設(shè)定預(yù)先確 定的較長的延遲時間，在超過閾值開度的加速踏板開度中，設(shè)定較短的延 遲時間。在此，換照加速踏板開度i殳定兩級延遲時間。當然也可以設(shè)定兩 級以上的多級延遲時間。
圖6是表示按照加速踏板開度設(shè)定啟動延遲時間的情況下的步驟的流 程圖。圖6變更了圖4中說明的流程圖的一部分，因此對與圖4相同的內(nèi) 容的步驟標記相同的步驟符號，省略詳細的說明。在圖6中，到S26為止 與圖4中說明的步驟相同。在S26中，當識別到啟動延遲許可時，接著按 照加速踏板開度，進行啟動延遲時間的設(shè)定(S27)。該啟動延遲時間的設(shè) 定如上所述，可以為按照加速踏板開度連續(xù)變化，也可以按照加速踏板開 度設(shè)定多級不同的值。
圖7示出設(shè)定啟動延遲時間td2的一個例子。該例子是按照加速踏板開 度進行兩級啟動延遲時間的設(shè)定的例子，特別是在加速踏板開度超過預(yù)定 的閾值開度時，將啟動延遲時間取為0。即對加速踏板開度設(shè)置閾值開度 60，在閾值開度6。以下的加速踏板開度中，設(shè)定預(yù)先確定的一定的啟動
延遲時間td20,在超過閾值開度e。的加速踏板開度中，啟動延遲時間被設(shè)
定為0。由此，在加速踏板開度較大時，與減振性能相比能夠^f吏動力性能 優(yōu)先。
并且，在S28中，在S27中設(shè)定的延遲條件下進行發(fā)動機的啟動延遲。 當使用圖7中設(shè)定的延遲條件時，在加速踏板開度超過閾值開度60時， 不進行延遲。
實施例3
在上述記載中，在經(jīng)濟控制開啟下，當發(fā)動機啟動時，判斷是否容許 啟動延遲，當識別到啟動延遲許可時，在預(yù)定的延遲條件下進^f亍發(fā)動機的啟動延遲。另外，在經(jīng)濟控制開啟下，當發(fā)動機停止時進行發(fā)動機停止延 遲。也即是，與旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)無關(guān)，進行上述的步驟，進行發(fā)動枳^ 的啟動延遲或發(fā)動機的停止延遲。實際上，即使在經(jīng)濟控制開啟下，有時 旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)也處于正弦波控制范圍。在這種情況下，即使不進4亍 發(fā)動機的啟動延遲或發(fā)動機的停止延遲，也能直接執(zhí)行減振控制。
圖8是表示判斷旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)、處于正弦波控制范圍時，直接 進行減振控制時的步驟的流程圖。圖8變更了圖4中說明的流程圖的一部 分，因此對與圖4相同的內(nèi)容的步驟標記相同的步驟符號，省略詳細的說 明。在圖8中，到S16、 S18為止與圖4中說明的步驟相同。當在S16中 判斷為發(fā)動機停止時，接著判斷旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)是處于正弦波控制范 圍還是處于矩形波控制范圍(S17)。當在S17中判斷為旋轉(zhuǎn)電機的工作 狀態(tài)處于正弦波控制范圍時，進入S24，直接執(zhí)行減振控制。S17中沒有 判斷為旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)處于正弦波控制范圍，而在處于矩形波控制范 圍的情況下進入S20，執(zhí)行圖4中說明的內(nèi)容的發(fā)動機停止延遲。
同樣地，當在S18中判斷為發(fā)動機啟動時，接著判斷旋轉(zhuǎn)電機的工作 狀態(tài)是處于正弦波控制范圍還是處于矩形波控制范圍(S19)。當在S19 中判斷為旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)處于正弦波控制范圍時，進入S32，直接執(zhí) 行減振控制。當在S19中沒有判斷為旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)處于正弦波控制 范圍時，而在處于矩形波控制范圍的情況下進入S26，判斷是否容許圖4 中說明的內(nèi)容的啟動延遲。當在S28中容許發(fā)動機啟動延遲時，i^XS28 執(zhí)行發(fā)動機的啟動延遲。此時，如圖6、圖7中說明的那樣，能夠按照加 速踏板開度來確定啟動延遲條件。
S17、 S19中的旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)的判斷，能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)速 和轉(zhuǎn)矩，參照限制工作條件映射來進行。在圖9中示出該情況。圖9的上 圖是限制工作條件映射，與圖3中說明的映射相同。在圖9的上圖中，作 為旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)示出A、 B、 C三種狀態(tài)。工作狀態(tài)A、工作狀態(tài)C 處于正弦波控制范圍。而工作狀態(tài)B不處于正弦波控制范圍而處于矩形波 控制范圍。這樣，在經(jīng)濟控制開啟下，關(guān)于旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)參照限制
19工作條件映射，由此能夠判斷其工作狀態(tài)是否處于正弦波控制范圍。
使用圖9說明圖8的S17、 S19的處理步驟。在S17、 S19的任一步驟 中，在旋轉(zhuǎn)電機處于工作狀態(tài)A或工作狀態(tài)C的情況下，不進行發(fā)動機停 止延遲或發(fā)動機啟動延遲許可判斷等，直接執(zhí)行減振控制(S24、 S32)。 也即是，當前已經(jīng)處于正弦波控制范圍，因此通過進行升壓恢復(fù)而不需要 返回正弦波控制范圍。由此，能夠以短時間進行發(fā)動機的停止或發(fā)動機的 啟動。
另一方面，在旋轉(zhuǎn)電機處于工作狀態(tài)B的情況下，進行發(fā)動機停止延 遲或發(fā)動機啟動延遲判斷等，確保進行升壓恢復(fù)的時間，切換為通常工作 條件映射下的工作條件。圖9的下圖是通常工作條件映射，與圖2中說明 的映射相同。在圖9的上圖中，工作狀態(tài)B,其工作狀態(tài)直接移動到圖9 的下圖，變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)B，。在此，示出工作狀態(tài)B，處于正弦波控制范圍的 情況。這樣，通過從限制工作條件映射下的工作條件暫時切換為通常工作 條件映射下的工作條件，從而能夠使處于矩形波控制范圍的工作狀態(tài)B變 為處于正弦波控制范圍的工作狀態(tài)B，，執(zhí)行減振控制。
本發(fā)明的車輛用控制裝置以及車輛用控制裝置的控制方法，在具有旋 轉(zhuǎn)電機的車輛中，能夠用于按照來自用戶的高燃料經(jīng)濟性行駛指示進行控
制的車輛的控制。
權(quán)利要求
1.一種車輛用控制裝置，其特征在于，包括驅(qū)動部，其具有旋轉(zhuǎn)電機和連接于旋轉(zhuǎn)電機的電源裝置；取得單元，其取得來自用戶的高燃料經(jīng)濟性行駛指示；存儲裝置，其存儲使電源裝置的升壓轉(zhuǎn)換器進行通常動作的旋轉(zhuǎn)電機的通常工作條件映射和、使升壓轉(zhuǎn)換器進行限制動作的旋轉(zhuǎn)電機的限制工作條件映射；以及控制驅(qū)動部的控制部，控制部包括高燃料經(jīng)濟性行駛指示判斷單元，其判斷有無取得高燃料經(jīng)濟性行駛指示；和切換單元，其在已取得高燃料經(jīng)濟性行駛指示時，在限制工作條件映射下切換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，在沒有取得高燃料經(jīng)濟性行駛指示時，在通常工作條件映射下切換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輛用控制裝置，其特征在于， 存儲裝置， 作為通常工作條件映射，存儲與限制工作條件映射相比正弦波控制范圍更寬的工作條件映射；作為限制工作條件映射，存儲與通常工作條件映射相比矩形波控制范圍更寬的工作條件映射。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛用控制裝置，其特征在于， 控制部具有發(fā)動機啟動判斷單元，其在取得了高燃料經(jīng)濟性行^:指示期間，判斷 是否有發(fā)動機啟動請求；和啟動時減振控制單元，其在有發(fā)動機啟動請求時，將限制工作條件映 射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件暫時切換為通常工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的 工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減振控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用控制裝置，其特征在于， 啟動時減振控制單元，在有發(fā)動機啟動請求時，判定旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)是處于矩形波控制范圍還是處于正弦波控制范圍，在工作狀態(tài)處于矩 形波控制范圍時，將限制工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件暫時切換 為通常工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減振控制，在工作狀態(tài)處于正弦波控制范圍時，不切換工作條件而直接執(zhí)行減 振控制。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛用控制裝置，其特征在于， 控制部具有發(fā)動機停止判斷單元，其在取得了高燃料經(jīng)濟性行駛指示期間，判斷是否有發(fā)動機停止請求；和停止時減振控制單元，其在有發(fā)動機停止請求時，將限制工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件暫時切換為通常工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的 工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減振控制。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛用控制裝置，其特征在于， 停止時減振控制單元，在有發(fā)動機停止請求時，判定旋轉(zhuǎn)電機的工作狀態(tài)是處于矩形波控制范圍還是處于正弦波控制范圍，在工作狀態(tài)處于矩 形波控制范圍時，將限制工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件暫時切換 為通常工作條件映射下的旋轉(zhuǎn)電機的工作條件，在正弦波控制下執(zhí)行減振 控制，在工作狀態(tài)處于正弦波控制范圍時，不切換工作條件而直接執(zhí)行減 振控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛用控制裝置，其特征在于， 控制部具有延遲許可判斷單元，該延遲許可判斷單元在取得了高燃料經(jīng)濟性行駛指示期間，當有發(fā)動機啟動請求時，判斷是否延遲發(fā)動機啟動， 啟動時減振控制單元，在由延遲許可判斷單元作出了延遲許可時，使 用根據(jù)加速踏板開度確定的預(yù)定的延遲條件使發(fā)動機的啟動延遲,切換旋 轉(zhuǎn)電機的工作條件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛用控制裝置，其特征在于，停止時減振控制單元，在預(yù)定條件下使發(fā)動機的停止延遲，切換旋轉(zhuǎn) 電才幾的工作條件。
9. 一種車輛用控制裝置的控制方法，該控制方法控制權(quán)利要求1至8 的任一項所述的車輛用控制裝置。
全文摘要
車輛用控制裝置(10)具有包括發(fā)動機(22)和旋轉(zhuǎn)電機(24)的驅(qū)動裝置(20)、連接于旋轉(zhuǎn)電機(24)的電源電路(30)、控制部(50)以及經(jīng)濟開關(guān)(42)?？刂撇?50)的CPU(52)包括判斷經(jīng)濟開關(guān)(42)的接通或斷開的高燃料經(jīng)濟性行駛指示判斷模塊(60)；根據(jù)經(jīng)濟開關(guān)(42)的接通或斷開切換旋轉(zhuǎn)電機的工作條件的工作條件切換模塊(62)；判斷發(fā)動機(22)是否處于啟動狀態(tài)還是停止狀態(tài)的發(fā)動機狀態(tài)判斷模塊(64)；以及在發(fā)動機(22)啟動時、停止時執(zhí)行減振控制的減振控制模塊(68)。
文檔編號B60L9/18GK101678772SQ20088001594
公開日2010年3月24日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者山本幸治, 橋本俊哉, 福代英司 申請人:豐田自動車株式會社