專利名稱：混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體地涉及一種用于混合動力車輛的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備，該混合 動力車輛具有電動驅(qū)動(EV)模式和混合動力驅(qū)動(HEV)模式。更具體地說，本發(fā)明涉及一 種用于混合動力車輛的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備，該控制設(shè)備根據(jù)電力源的衰退而改變 EV驅(qū)動區(qū)域。
背景技術(shù)：
近年來，在使用發(fā)動機(jī)和電池作為動力源的混合動力車輛的發(fā)展中正在出現(xiàn)進(jìn) 步。尤其地，已經(jīng)發(fā)展出多種混合動力車輛技術(shù)，關(guān)于用作電力源的電池的衰退狀態(tài)和荷電 狀態(tài)(S0C)。例如，存在一種公知控制技術(shù)，根據(jù)電池的衰退程度改變混合動力車輛的電池 的輸入和輸出動力(例如，參見日本待審公開專利出版物No. 2000-125415)。也存在一種公 知控制技術(shù)，這種技術(shù)能夠改變用于確定是否應(yīng)當(dāng)在具有電池的混合動力車輛中允許空載 停車的閾值。這一控制在混合動力車輛的電池已經(jīng)變得衰退時將該閾值改變?yōu)榕c較高電池 S0C相對應(yīng)的值(例如，參見日本未審公開專利出版物No. 2001-268708)。鑒于上述內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開內(nèi)容可以清楚得知，需要一種改善的混 合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備。本發(fā)明處理本領(lǐng)域的這一需求以及其他需求，這將通過本公開 內(nèi)容使得本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚明了。

發(fā)明內(nèi)容
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，根據(jù)電池的衰退程度改變混合動力車輛的控制。但是，上述現(xiàn) 有技術(shù)沒有考慮關(guān)注車輛僅使用馬達(dá)而連續(xù)行進(jìn)的時間量(即，距離)的控制。因此，隨著 電池衰退，車輛能夠僅使用馬達(dá)持續(xù)行駛的時間量(在下文稱之為“EV持續(xù)行駛時間”)降 低，假定電池的荷電狀態(tài)與開始僅使用馬達(dá)行駛時相比是相同的。本發(fā)明鑒于上述問題進(jìn)行構(gòu)思。本發(fā)明的一個目的是提供一種混合動力車輛驅(qū)動 控制，該控制能夠確保在電池已經(jīng)衰退時與采用新電池時相同的EV連續(xù)行駛時間(距離)。為了實現(xiàn)上述目的，一種混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備基本上包括發(fā)動機(jī)、馬達(dá)/ 發(fā)電機(jī)、電力源和控制器。該電力源操作連接成與所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)交換電力。該控制器 配置成在驅(qū)動力單獨由馬達(dá)/發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的EV驅(qū)動模式與驅(qū)動力至少部分地由發(fā)動機(jī)產(chǎn) 生的HEV驅(qū)動模式之間選擇。所述EV驅(qū)動模式和所述HEV驅(qū)動模式以至少所述電力源的 荷電狀態(tài)為基礎(chǔ)，所述控制器進(jìn)一步配置成改變荷電狀態(tài)區(qū)域，在該區(qū)域中，基于所述電力 源的衰退程度選擇所述EV驅(qū)動模式，使得隨著所述電力源的衰退程度變大，選擇所述EV驅(qū) 動模式的荷電狀態(tài)區(qū)域變大。
本發(fā)明的這些和其他目的、特征、方面和優(yōu)勢將通過下述詳細(xì)說明而使本領(lǐng)域技 術(shù)人員清楚得知，該說明書與附圖相結(jié)合公開優(yōu)選的實施例。


現(xiàn)在參照形成本初始公開的一部分的附圖圖1是裝配有根據(jù)一項實施例的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備的混合動力車輛(前 發(fā)動機(jī)，后輪驅(qū)動)的動力系的示意圖；圖2是裝配有根據(jù)另一實施例的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備的另一混合動力車 輛的動力系的示意圖；圖3是裝配有根據(jù)另一實施例的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備的另一混合動力車 輛的動力系的示意圖；圖4是示出用于圖1至3中所示的動力系的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備的方框 圖；圖5是示出根據(jù)所示實施例的控制的流程圖；圖6示出根據(jù)所示實施例的限定EV驅(qū)動區(qū)域的圖的變化；以及圖7是限定比較性實例的EV驅(qū)動區(qū)域的圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照

本發(fā)明的選定實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開內(nèi)容可以清 楚得知，本發(fā)明的實施例的下述說明僅僅是為了示出本發(fā)明，并不是為了限定本發(fā)明的目 的，本發(fā)明由所附的權(quán)利要求和其等同內(nèi)容限定。首先參照圖1至3，在每個圖中示出前發(fā)動機(jī)/后輪驅(qū)動車輛(后輪驅(qū)動混合動力 車輛)，其中，混合動力車輛的每個裝配有根據(jù)一項優(yōu)選實施例的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè) 備。雖然所示的實施例采用設(shè)備的方式進(jìn)行說明，但是混合動力車輛驅(qū)動控制可實現(xiàn)為方 法、程序或存儲介質(zhì)，程序存儲在該存儲介質(zhì)上，只要該方法、程序或存儲介質(zhì)基本上等同 于上述設(shè)備。應(yīng)當(dāng)理解，這些其他方式也包括在這里公開的混合動力車輛驅(qū)動控制的范圍 內(nèi)。下面記載的方法的步驟或程序使用CPU、DSP或其他計算裝置執(zhí)行從而按照需要處理數(shù) 據(jù)，所輸入、制造或生成的數(shù)據(jù)存儲在磁帶、HDD、存儲裝置或其他存儲裝置上?；旧?，圖1至3的混合動力車輛示出其中可應(yīng)用混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備的 混合動力車輛的備選動力系的三個實例。在這些實例中，除了其他裝置，每個混合動力車輛 包括具有曲柄軸la的內(nèi)燃機(jī)1、一對后驅(qū)動輪2、具有輸入軸3a的自動變速器3、動力傳遞 軸4、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5、第一離合器6和第二離合器7。在圖1所示的混合動力車輛的動力系 中，自動變速器3采用與常規(guī)后輪驅(qū)動車輛相同的方式布置成縱向地位于發(fā)動機(jī)1的后面 并且與發(fā)動機(jī)1直接對齊(串聯(lián))。該馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5操作布置在軸4上，用于將發(fā)動機(jī)1 的曲柄軸la的旋轉(zhuǎn)傳遞至自動變速器3的輸入軸3a。馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5用以使得其能夠用作馬達(dá)或發(fā)電機(jī)。該馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5操作布置 在發(fā)動機(jī)1與自動變速器3之間。第一離合器6操作布置在馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5與發(fā)動機(jī)1之 間，即，更具體地說，位于軸4與發(fā)動機(jī)曲柄軸la之間。第一離合器6用以選擇性地接合或 脫開發(fā)動機(jī)1與馬達(dá)/發(fā)電機(jī)4之間的連接。第一離合器6用以使得其扭矩傳遞容量能夠被連續(xù)或以分級的方式進(jìn)行改變。例如，第一離合器6可以采用多板濕式離合器，其用以使 得其扭矩傳遞容量能夠由比例電磁線圈通過連續(xù)地或者步進(jìn)的方式控制液壓離合器流體 (液壓油)的流量和液壓離合器流體(離合器連接液壓)的壓力而被改變。第二離合器7設(shè)置在馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5與自動變速器3之間，即，更具體地說，在軸4 與變速器輸入軸3a之間。第二離合器7用以選擇性地接合或脫開馬達(dá)/發(fā)電機(jī)4與自動 變速器3之間的連接。類似于第一離合器6，第二離合器7用以使得其扭矩傳遞容量能夠 連續(xù)地或以步進(jìn)的方式被改變。例如，第二離合器7可以采用多板濕式離合器，其配置成使 得其扭矩傳遞容量能夠由比例電磁線圈通過連續(xù)地或者步進(jìn)的方式控制液壓離合器流體 (液壓油)的流量和液壓離合器流體的壓力(離合器連接液壓)而被改變。自動變速器3用以使得多個摩擦保持元件(例如，離合器和制動器)能夠被選擇 性地接合和脫開。自動變速器3的動力傳遞路徑(例如，第一齒輪、第二齒輪等)根據(jù)已接 合和脫開的摩擦元件的組合進(jìn)行確定。自動變速器3根據(jù)與選定檔位相對應(yīng)的變速比傳遞 輸入軸3a的旋轉(zhuǎn)至輸出軸3b。該輸出軸3b的旋轉(zhuǎn)通過差速齒輪單元8分配至左和右后輪 2，并由此促成移動該車輛。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開內(nèi)容可以清楚得知，自動變速器 3并不局限于如上面剛描述的步進(jìn)式自動變速器等，其也可使用無級變速器(CVT)，該無級 變速器能夠采用連續(xù)的方式(不分級)從當(dāng)前變速比改變至目標(biāo)變速比。現(xiàn)在將參照圖7說明不采用根據(jù)本實施例的控制的比較性實例。該比較性實例采 用動力管理控制程序，其中，再生和動力使用執(zhí)行為使得該混合動力車輛的電池的S0C值 朝向可正確地實現(xiàn)再生和動力使用的“參考目標(biāo)值”收斂。根據(jù)采用新電池時的電池的性能 設(shè)定表示最小S0C值的下限S0C值，該車輛能夠以EV驅(qū)動模式而在該值被驅(qū)動。圖7是限 定相應(yīng)于這種比較性實例的EV驅(qū)動區(qū)域的圖。該豎直軸的正向側(cè)示出電池電力使用(輸 出)，負(fù)向側(cè)示出電池電力再生(輸入)。水平軸線表示電池的S0C(荷電狀態(tài)，％)。當(dāng) 混合動力車輛從工廠運出時(即，當(dāng)其為新的時)，該電池的S0C設(shè)定為參考目標(biāo)值T1，例 如60%。雖然混合動力車輛正在被驅(qū)動，但是該混合動力車輛的控制部分執(zhí)行控制從而執(zhí) 行再生(重新充電)和電力使用(放電)，使得S0C匹配參考目標(biāo)值T1。表示車輛能以EV 驅(qū)動模式被驅(qū)動時所處的最小S0C值的下限S0C值S1被設(shè)定為例如40%。能夠以EV驅(qū)動 模式驅(qū)動車輛時所處的最大電力P1也被設(shè)定。由于采用這種方式由S0C和電池電力限定 的區(qū)域是車輛能夠使用單獨來自于馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的動力而不使用發(fā)動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的區(qū)域， 所以該區(qū)域被稱為“EV驅(qū)動區(qū)域”?？紤]使用可在EV驅(qū)動模式下驅(qū)動的S0C范圍R1，即，從參考目標(biāo)值T1 (60% )至 下限值S1的范圍，而在EV驅(qū)動模式下驅(qū)動車輛的情況。由于根據(jù)新電池時的電池的容量 設(shè)定可在EV驅(qū)動模式下驅(qū)動的S0C范圍R1，所以車輛能夠在電池為新時在EV驅(qū)動模式下 行駛規(guī)定的距離。采用基于這種EV驅(qū)動區(qū)域控制的車輛，S0C值將總是在給定路線上相同， 例如，去上班的路途或商務(wù)路途，假定交通和/其他環(huán)境條件仍然相同。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)相 同量的EV驅(qū)動。例如，如果車輛總是在早晨稍早以及夜晚稍晚時在寧靜的居民區(qū)被低速驅(qū) 動，那么車輛將總是在EV驅(qū)動模式下操作。但是，隨著電池變得衰退，即使動力管理控制實現(xiàn)參考目標(biāo)值T1 (60)，能夠采用 S0C范圍R1 (在該范圍內(nèi)，車輛能夠在EV驅(qū)動模式下被驅(qū)動)實現(xiàn)的行駛距離(或時間) 也將逐漸縮短。這樣的原因在于，隨著電池衰退并且其容量下降，電池能夠在相同S0C范圍R1 (在該范圍內(nèi)，車輛能夠在EV驅(qū)動模式下行駛)下送出的電力量也降低。因此，可以 想象，電池的衰退將導(dǎo)致下述問題，即，當(dāng)在上述寧靜居民區(qū)中行駛時，EV驅(qū)動模式(即，單 獨采用馬達(dá)驅(qū)動該車輛)變得不穩(wěn)定，發(fā)動機(jī)起動，并且車輛必須在HEV驅(qū)動模式下(即， 使用馬達(dá)和發(fā)動機(jī)二者)行駛。由于發(fā)動機(jī)將在車輛先前已經(jīng)在EV驅(qū)動模式下安靜地操 作的情況下開始起動，所以司機(jī)將強(qiáng)烈地感受到車輛出現(xiàn)異常。此外，當(dāng)車輛被驅(qū)動時(尤 其當(dāng)被緩慢地驅(qū)動時)，車輛將喪失其安靜地操作的能力，這是使用混合動力車輛的主要優(yōu) 點。這一實施例解決剛才所描述的各種問題。采用圖1所示的動力系，當(dāng)需要電動驅(qū)動(EV)模式時，諸如當(dāng)從停止?fàn)顟B(tài)或者其 他在低載荷、低速狀態(tài)行駛起開始進(jìn)行移動時，第一離合器6被釋放，第二離合器7被接合， 使得自動變速器3將動力傳遞至驅(qū)動輪2。在這一狀態(tài)下，僅有來自于馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5的輸 出扭矩被傳遞至變速器輸入軸3a，自動變速器3根據(jù)與選定檔位相對應(yīng)的變速比將扭矩從 輸入軸3a傳遞至變速器輸出軸3b。該變速器輸出軸3b的旋轉(zhuǎn)然后通過差速器8而被傳遞 至后輪2。采用這種方式，該混合動力車輛能夠僅使用馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5而被電動地驅(qū)動(采 用EV驅(qū)動)。當(dāng)需要混合動力驅(qū)動(HEV)模式時，諸如當(dāng)以高速或者在大載荷狀態(tài)下行駛時， 第一離合器6接合，發(fā)動機(jī)1使用馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5作為發(fā)動機(jī)起動器進(jìn)行起動。第一離合 器6和第二離合器7 二者被接合，自動變速器3傳遞動力。在這一狀態(tài)下，來自于發(fā)動機(jī)1 的輸出扭矩或者來自于發(fā)動機(jī)1和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5的輸出扭矩被傳遞至變速器輸入軸3a， 自動變速器3根據(jù)與選定檔位相對應(yīng)的變速比將扭矩從輸入軸3a傳遞至變速器輸出軸3b。 該變速器輸出軸3b的旋轉(zhuǎn)然后通過差速器8傳遞至后輪2。采用這種方式，混合動力車輛 能夠使用發(fā)動機(jī)1和馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5 二者而采用混合動力的方式(HEV驅(qū)動)而被驅(qū)動。當(dāng)車輛在HEV驅(qū)動模式下被驅(qū)動時，以優(yōu)化燃料效率操作發(fā)動機(jī)1時致使發(fā)動機(jī)1 產(chǎn)生過多的能量。該過多的能量可用于將馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5操作為發(fā)電機(jī)并且將該過度能量 轉(zhuǎn)換為電能。所產(chǎn)生的電能然后能夠被存儲以供后面用于驅(qū)動馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5作為馬達(dá)， 從而改善發(fā)動機(jī)1的燃料效率。雖然在圖1所示的實例中，使得馬達(dá)/發(fā)電機(jī)2和驅(qū)動輪2能夠彼此斷開的第二 離合器7設(shè)置在馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5與自動變速器3之間，能夠通過將第二離合器7布置在自 動變速器3與差速器8之間而實現(xiàn)相同的功能，如圖2所示。此外，雖然圖1和2所示的實例具有專門的第二離合器CL2，將第二離合器7加入 至驅(qū)動系，或者在自動變速器3的前面或者在自動變速器3的后面，但是也可使用已經(jīng)存在 于自動變速器3中的摩擦保持元件來選擇前進(jìn)檔位或后退檔位而代替地作為第二離合器 7，如圖3所示。除了實現(xiàn)上述模式選擇功能，這種第二離合器7也將自動變速器帶入接合 時的動力傳遞狀態(tài)，因此不需要專門的第二離合器7并且?guī)砻黠@的成本優(yōu)勢。圖4是示出用于控制包括發(fā)動機(jī)1、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5、第一離合器6和第二離合器 7的混合動力車輛動力系的系統(tǒng)的方框圖，如圖1至3所示。該動力系的操作點在下述方面進(jìn)行設(shè)定，S卩，目標(biāo)發(fā)動機(jī)扭矩tTe、目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn) 速tNe、目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)扭矩tTm、目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速tNm、第一離合器6的目標(biāo)扭矩 傳遞容量tTcl和第二離合器7的目標(biāo)扭矩傳遞容量tTc2。圖4所示的控制系統(tǒng)具有集成控制器20，該集成控制器配置成執(zhí)行動力系的操作點(扭矩和轉(zhuǎn)速)的集成控制。該集成控制器20配置成在目標(biāo)發(fā)動機(jī)扭矩tTe、目標(biāo)發(fā)動 機(jī)轉(zhuǎn)速tNe、目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)扭矩tTm、目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速tNm、第一離合器6的目標(biāo) 扭矩傳遞容量tTcl和第二離合器7的目標(biāo)扭矩傳遞容量tTc2的方面規(guī)定這一實例中的動 力系的操作點。該集成控制器20優(yōu)選地包括具有混合動力傳遞控制程序的微電腦，該程序控制 發(fā)動機(jī)1、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5以及第一離合器6和第二離合器7的操作。換句話說，該集成控 制器20的微電腦被編程從而控制發(fā)動機(jī)1、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5以及第一和第二離合器6的操 作。該集成控制器20也包括其他傳統(tǒng)部件，諸如輸入接口電路、輸出接口電路和存儲裝置， 諸如ROM(只讀存儲器)裝置和RAM(隨機(jī)訪問存儲器)裝置。本領(lǐng)域技術(shù)人員從該公開內(nèi) 容清楚可知，用于集成控制器20的精確結(jié)構(gòu)和算法可以是能夠執(zhí)行本發(fā)明的功能的硬件 和軟件的組合。該集成控制器20操作連接至下述傳感器發(fā)動機(jī)速度傳感器11、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)速 度傳感器12、變速器輸入轉(zhuǎn)速傳感器13、變速器輸出轉(zhuǎn)速傳感器14、油門踏板位置傳感器 15和荷電狀態(tài)傳感器16。該發(fā)動機(jī)速度傳感器11、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)速度傳感器12、輸入轉(zhuǎn)速 傳感器13和輸出轉(zhuǎn)速傳感器14布置成如圖1至3所示。該發(fā)動機(jī)速度傳感器11用以檢 測發(fā)動機(jī)1的發(fā)動機(jī)速度Ne并且產(chǎn)生表示輸入至集成控制器20的測得發(fā)動機(jī)速度Ne的 信號。該馬達(dá)/發(fā)電機(jī)速度傳感器12用以檢測馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5的轉(zhuǎn)速Nm并且產(chǎn)生表示輸 入至集成控制器20的測得轉(zhuǎn)速Nm的信號。該變速器輸入轉(zhuǎn)速傳感器13用以檢測自動變 速器3的輸入軸3a的轉(zhuǎn)速Ni并且產(chǎn)生表示輸入至集成控制器20的測得轉(zhuǎn)速Ni的信號。 該變速器輸出轉(zhuǎn)速傳感器14用以檢測自動變速器3的輸出軸3b的轉(zhuǎn)速No并且產(chǎn)生表示 輸入至集成控制器20的檢測轉(zhuǎn)速No的信號。該油門踏板位置傳感器15用以檢測表示動 力系所需的需求驅(qū)動力的油門踏板下壓量(油門位置AP0)并且產(chǎn)生表示輸入至集成控制 器20的測得油門踏板下壓量(油門位置AP0)的信號。該荷電狀態(tài)傳感器16用以檢測其 中存儲有用于馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5的電力的電池9的荷電狀態(tài)S0C(能夠被輸送的可用電力)， 并且產(chǎn)生輸入至集成控制器20的測得荷電狀態(tài)S0C的信號。因此，該集成控制器20接收 這些輸入信號從而確定該動力系的操作點。該集成控制器20配置成選擇一驅(qū)動(操作或行駛)模式(EV模式或HEV模式)， 該模式能夠根據(jù)從輸入信號獲得的油門位置AP0、電池的荷電狀態(tài)S0C和變速器輸出轉(zhuǎn)速 No (車速VSP)來發(fā)送司機(jī)想要的驅(qū)動力。然后，該集成控制器20配置成計算目標(biāo)發(fā)動機(jī)扭 矩tTe、目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)扭矩tTm(目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速tNm也是可接受的)、目標(biāo)第一 離合器扭矩傳遞容量tTcl以及目標(biāo)第二離合器扭矩傳遞容量tTc2。將該目標(biāo)發(fā)動機(jī)扭矩 tTe饋送至發(fā)動機(jī)控制器21，將該目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)扭矩tTm (或者目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速 tNm)饋送至馬達(dá)/發(fā)電機(jī)控制器22。該發(fā)動機(jī)控制器21配置成控制發(fā)動機(jī)1使得發(fā)動機(jī)扭矩Te變得等于目標(biāo)發(fā)動機(jī) 扭矩tTe。該馬達(dá)/發(fā)電機(jī)控制器22配置成通過電池9和逆變器10控制馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5， 使得馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5的扭矩Tm(或者轉(zhuǎn)速Nm)變得等于目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)扭矩tTm(或者 目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速tNm)。該集成控制器20控制第一離合器6和第二離合器7的連接或接合力(保持力)， 使得第一離合器6的扭矩傳遞容量Tel (第一離合器壓力Pel)變得等于目標(biāo)第一離合器扭矩傳遞容量tTcl (第一離合器命令壓力tPcl)，使得第二離合器7的扭矩傳遞容量Tc2 (第 二離合器壓力Pc2)變得等于目標(biāo)扭矩傳遞容量tTc2 (第二離合器命令壓力tPc2)。該集成 控制器20通過將與目標(biāo)第一離合器扭矩傳遞容量tTcl (第一離合器命令壓力tPcl)相對 應(yīng)的電磁線圈電流供給至第一離合器6的液壓控制電磁線圈(未示出)并且將與目標(biāo)第二 離合器扭矩傳遞容量tTc2(第二離合器命令壓力tPc2)相對應(yīng)的電磁線圈電流供給至第二 離合器7的液壓控制電磁線圈(未示出)而實現(xiàn)這一控制。除了選擇操作模式(EV模式或HEV模式)以及計算目標(biāo)發(fā)動機(jī)扭矩tTe，目標(biāo)馬達(dá) /發(fā)電機(jī)扭矩tTm(目標(biāo)馬達(dá)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速tNm)、目標(biāo)第一離合器扭矩傳遞容量tTcl (第一 離合器命令壓力tPcl)、目標(biāo)第二離合器扭矩傳遞容量tTc2(第二離合器命令壓力tPc2)， 該集成控制器20也執(zhí)行能量(動力)管理控制程序從而控制電池9的目標(biāo)荷電狀態(tài)(參 考目標(biāo)值)。現(xiàn)在將說明目標(biāo)荷電狀態(tài)的控制。從高效地管理能量的角度來說為優(yōu)化的電池9 的荷電狀態(tài)(S0C)被稱為參考目標(biāo)值(或者參考目標(biāo)S0C)。通過將電池9的S0C控制為參 考目標(biāo)S0C，最優(yōu)的能量管理能夠通過在車輛行駛的同時執(zhí)行再生發(fā)電來恢復(fù)能量以及從 電池9放出所恢復(fù)的能量從而使用馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5作為馬達(dá)驅(qū)動該車輛而得以實現(xiàn)。當(dāng)馬 達(dá)/發(fā)電機(jī)5操作為發(fā)電機(jī)或馬達(dá)時，馬達(dá)/發(fā)電機(jī)5將用作動力源(電能存儲裝置)的 電池9交換電力，電池的S0C增加或降低。因此，S0C將臨時地偏離開參考目標(biāo)S0C。但是， S0C最終地受控于參考目標(biāo)S0C。圖5是示出根據(jù)所示實施例的控制的流程圖。這一控制能夠通過馬達(dá)/發(fā)電機(jī)控 制器22或集成控制器20而執(zhí)行。如圖5所示，在步驟S11中，該控制器(20或22)獲取 (或計算)電池衰退指標(biāo)。該電池衰退指標(biāo)(衰退程度)能夠使用公知的技術(shù)計算，諸如通 過測量電池的內(nèi)部電阻。在步驟S12，該控制器(20或22)根據(jù)所獲得的電池衰退指標(biāo)(或 者使用規(guī)定計算推算或計算的電池衰退指標(biāo))確定電池9是否已經(jīng)衰退。更具體地說，該 控制器(20或22)通過比較電池衰退指數(shù)與規(guī)定閾值而確定電池9是否衰退。在這一實例 中，該控制器(20或22)構(gòu)成確定部分，該確定部分配置成根據(jù)使用規(guī)定計算推算的電池衰 退指標(biāo)做出確定。該確定能夠采用閾值(例如，1.2的衰退指標(biāo))以類似分級的方式(例 如，多個非線性預(yù)設(shè)區(qū)域)或者采用衰退指標(biāo)以線性的方式實現(xiàn)。如果確定電池9已經(jīng)變 得衰退，那么在步驟S13，該控制器(20或22)確定該系統(tǒng)是否正在起動(即，用作控制部 分的馬達(dá)/發(fā)電機(jī)控制器或集成控制器是否正在起動)或者車輛是否被停止。換句話說， 步驟S13表示進(jìn)入衰退適應(yīng)控制的狀態(tài)。由于衰退適應(yīng)控制包括改變一表，所以該車輛行 為會取決于該衰退被推算所采用的計算方法而被影響(例如，重復(fù)的發(fā)動機(jī)起動會發(fā)生)。 因此，優(yōu)選地在車輛沒有移動時改變該表。如果該系統(tǒng)正在起動或者車輛被停止，那么該控制器(20或22)前進(jìn)至步驟S14 并且執(zhí)行衰退適應(yīng)控制。更具體地說，如圖6所示，該EV驅(qū)動區(qū)域擴(kuò)展朝向較低S0C，使得 通過衰退電池獲得的EV連續(xù)行駛時間(距離)與當(dāng)電池為新的時候相同。該EV驅(qū)動區(qū)域 能夠通過在類似于圖6所示的多個表中切換而改變，或者其能夠根據(jù)衰退指標(biāo)采用線性的 方式而被改變。在執(zhí)行衰退適應(yīng)控制之后，這一控制程序結(jié)束。同時，如果在步驟S12確定 電池9沒有衰退，那么該控制器(20或22)前進(jìn)至步驟S15并且在結(jié)束該控制程序之前執(zhí) 行正?？刂?。
圖6示出根據(jù)所示實施例限定EV驅(qū)動區(qū)域的圖的變化。與圖7中相同的元件采 用相同的附圖標(biāo)記或字母表示。如圖6所示，采用S0C值S1作為下限的EV驅(qū)動區(qū)域是用 于正?？刂频膮^(qū)域(當(dāng)采用新電池時)。隨著電池下降，表示對應(yīng)區(qū)域的下限的S0C值從值 S1線性地或者采用類似分級的方式朝向較低S0C值移動。例如，如果電池衰退，那么EV驅(qū) 動區(qū)域通過將下限移動至S0C值S2而被擴(kuò)展。S0C值S2被設(shè)定，使得通過從參考目標(biāo)值 T1 (60% )使衰退電池放電至S0C范圍R2的下限值S2而使車輛在EV驅(qū)動模式下驅(qū)動時的 距離或時間量、相同于通過從參考目標(biāo)值T1 (60%)使新電池放電至S0C范圍R1的下限值 S1而使車輛在EV驅(qū)動模式下驅(qū)動時的距離或時間量。因此，司機(jī)不會感覺到異樣。當(dāng)電池 已經(jīng)進(jìn)一步衰退時，通過移動下限至S0C值S3而擴(kuò)展EV范圍。由于這一車輛配置成使得發(fā) 動機(jī)以馬達(dá)/發(fā)電機(jī)起動，那么該下限不能移動至比作為發(fā)動機(jī)能夠起動的最小S0C值的 S0C值ESI低的S0C值。該S0C值ES1被設(shè)定成使得通過從參考目標(biāo)值T1 (60% )使衰退 電池放電至S0C范圍R3的下限值ES1、而使車輛在EV驅(qū)動模式下驅(qū)動時的距離或時間量、 相同于通過從參考目標(biāo)值T1 (60% )使新電池放電至S0C范圍R1的下限值S1、或者從參考 目標(biāo)值T1 (60% )使有些衰退的電池放電至S0C范圍R2的下限值S2、而使車輛在EV驅(qū)動 模式下驅(qū)動時的距離或時間量。因此，司機(jī)不會感覺到異樣。同樣，由于下限S0C值沒有變 化超過S0C值ES1，即，發(fā)動機(jī)能夠起動時所處的最小S0C值，那么能夠控制動力管理使得起 動發(fā)動機(jī)的能力得以確保。術(shù)語的總體解釋在理解本發(fā)明的范圍時，術(shù)語“包括”和其派生詞，如這里使用的，意在作為說明所 述特征、元件、部件、組、整數(shù)和/或步驟的存在的開放術(shù)語，但是不排除其他未說明特征、 元件、部件、組、整數(shù)和/或步驟的存在。上述內(nèi)容也適用以具有類似含義的詞語，諸如術(shù)語 “包含”、“具有”和其派生詞。同樣，當(dāng)單數(shù)使用術(shù)語“部件”、“區(qū)段”、“部分”、“組成部分”或 “元件”時可具有單一部件或多個部件的雙重含義。這里同樣用于描述上述(各)實施例， 下述方向性術(shù)語“向前”、“向后”、“向上”、“向下”、“豎直”、“水平”、“以下”以及“橫向”以及 任何其他類似的方向性術(shù)語指代裝配有本發(fā)明的車輛的那些方向。因此，用于描述本發(fā)明 的這些術(shù)語應(yīng)當(dāng)相對于裝配有本發(fā)明的車輛進(jìn)行理解。這里使用的用于描述由部件、部分、裝置等執(zhí)行的操作或功能的術(shù)語“檢測”包括 不需要物理檢測的部件、部分、裝置等，而且包括執(zhí)行操作或功能的確定、測量、制模、預(yù)測 或計算等。這里使用的描述裝置的部件、區(qū)段或部分的術(shù)語“用以”包括構(gòu)造和/或編程為執(zhí) 行所需功能的硬件和/或軟件。而且，在申請文件中表示為“裝置加功能”的術(shù)語應(yīng)該包括可用于執(zhí)行本發(fā)明的該 部件的功能的任何結(jié)構(gòu)。這里使用的諸如“基本上”、“大約”和“大概”的程度術(shù)語表示修改術(shù)語的可推理
的偏差量，使得最終結(jié)果沒有明顯變化。雖然只有選定的實施例用于示出本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員從公開的內(nèi)容可 知，在不脫離發(fā)明范圍的情況下可在這里進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。例如，可按照需要和/或要 求改變各種部件的尺寸、形狀、位置或方向。如圖所示直接相互連接或接觸的部件可具有設(shè) 置在其間的中間結(jié)構(gòu)。一個元件的功能可以由兩個執(zhí)行，反之亦然。一項實施例的結(jié)構(gòu)和功能可在其他實施例中采用。所有的優(yōu)勢并不必要同時出現(xiàn)在具體實施例中。不同于現(xiàn)有 技術(shù)的每個特征，單獨或者與其他特征相結(jié)合，也應(yīng)該認(rèn)為是由申請人作出的對其他發(fā)明 的獨立說明，包括由這種(各)特征實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和/或功能概念。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施 例的前述說明僅僅是示出的目的，并不是為了限制本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
一種混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備，包括發(fā)動機(jī)；馬達(dá)/發(fā)電機(jī)；操作連接成與所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)交換電力的電力源；以及控制器，所述控制器配置成在驅(qū)動力單獨由馬達(dá)/發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的EV驅(qū)動模式與驅(qū)動力至少部分地由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的HEV驅(qū)動模式之間選擇，所述EV驅(qū)動模式和所述HEV驅(qū)動模式以至少所述電力源的荷電狀態(tài)為基礎(chǔ)，所述控制器進(jìn)一步配置成改變荷電狀態(tài)區(qū)域，在該區(qū)域中，基于所述電力源的衰退程度選擇所述EV驅(qū)動模式，使得隨著所述電力源的衰退程度變大，選擇所述EV驅(qū)動模式的荷電狀態(tài)區(qū)域變大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備，其中所述控制器進(jìn)一步配置成根據(jù)所述電力源的荷電狀態(tài)和所述電力源的輸出電力規(guī)定 相應(yīng)于所述EV驅(qū)動模式的EV驅(qū)動區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備，其中所述控制器進(jìn)一步配置成擴(kuò)大所述荷電狀態(tài)區(qū)域，在該區(qū)域中，根據(jù)所述電力源的衰 退程度沿著較低的荷電狀態(tài)的方向選擇所述EV驅(qū)動模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備，其中所述控制器進(jìn)一步配置成改變所述荷電狀態(tài)區(qū)域，在該區(qū)域中，僅當(dāng)所述混合動力車 輛被停止時或者當(dāng)所述控制器正在起動時，選擇所述EV驅(qū)動模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備，其中所述控制器進(jìn)一步配置成使用所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)作為起動所述發(fā)動機(jī)的起動器，以及所述控制器進(jìn)一步配置成擴(kuò)大所述荷電狀態(tài)區(qū)域，在該區(qū)域中，根據(jù)所述動力源的衰 退程度選擇所述EV驅(qū)動模式，使得所述荷電狀態(tài)區(qū)域被擴(kuò)展至所述發(fā)動機(jī)能夠由所述馬 達(dá)/發(fā)電機(jī)起動的范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備，還包括設(shè)置在所述發(fā)動機(jī)與所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)之間的離合器，從而連接和斷開動力的傳遞，以及所述控制器進(jìn)一步配置成當(dāng)所述混合動力車輛操作于所述EV驅(qū)動模式時釋放所述離 合器以及在所述車輛操作于所述HEV驅(qū)動模式時連接所述離合器。
7.一種混合動力車輛控制方法，包括在僅使用馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的驅(qū)動輪力來驅(qū)動混合動力車輛的EV驅(qū)動模式與發(fā)動機(jī)的驅(qū) 動輪力至少部分地用于驅(qū)動所述混合動力車輛的HEV驅(qū)動模式之間選擇，所述EV驅(qū)動模式 和所述HEV驅(qū)動模式以至少用于所述馬達(dá)/發(fā)電機(jī)的所述電力源的荷電狀態(tài)為基礎(chǔ)，所述控制裝置進(jìn)一步執(zhí)行改變荷電狀態(tài)區(qū)域的功能，在該區(qū)域中，基于所述電力源的 衰退程度選擇所述EV驅(qū)動模式，使得隨著所述電力源的衰退程度變大，選擇所述EV驅(qū)動模 式的荷電狀態(tài)區(qū)域變大。
全文摘要
一種混合動力車輛驅(qū)動控制設(shè)備基本上設(shè)置有發(fā)動機(jī)(1)、馬達(dá)/發(fā)電機(jī)(5)、電力源(9)和控制器(20)。該電力源(9)操作連接成與馬達(dá)/發(fā)電機(jī)(5)交換電力。該控制器(20)在驅(qū)動力單獨由馬達(dá)/發(fā)電機(jī)(5)產(chǎn)生的EV驅(qū)動模式與驅(qū)動力至少部分地由發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的HEV驅(qū)動模式之間選擇。EV驅(qū)動模式和HEV驅(qū)動模式以至少所述電力源(9)的荷電狀態(tài)為基礎(chǔ)。該控制器改變荷電狀態(tài)區(qū)域，在該區(qū)域中，基于所述電力源(9)的衰退程度選擇所述EV驅(qū)動模式，使得隨著電力源(9)的衰退程度變大，選擇所述EV驅(qū)動模式的荷電狀態(tài)區(qū)域變大。
文檔編號B60K6/48GK101959734SQ200980107638
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者齊藤克行 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社