專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輛控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車(chē)輛控制系統(tǒng)，具體涉及一種用于在車(chē)輛停止期間將通過(guò)使用內(nèi) 燃機(jī)的動(dòng)力產(chǎn)生的電力提供給車(chē)輛外部的設(shè)備時(shí)控制內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
裝備內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車(chē)輛為人所熟知，其能夠通過(guò)來(lái)自內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng) 機(jī)中的至少一個(gè)的驅(qū)動(dòng)力而行駛。混合動(dòng)力車(chē)輛能夠由電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)使用來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的 動(dòng)力產(chǎn)生電力。產(chǎn)生的電力絕大多數(shù)在混合動(dòng)力車(chē)輛行駛時(shí)消耗掉。另外，如在日本專(zhuān)利 申請(qǐng)公開(kāi)No. 2-142329 (JP-A-2-142329)中所描述的，提出了將為混合動(dòng)力車(chē)輛裝備的發(fā) 電機(jī)用作家用應(yīng)急電源。順帶提及，在車(chē)輛停止期間，引擎的空氣冷卻性能與行駛期間的相比下降。然而， JP-A-2-1423^沒(méi)有描述關(guān)于補(bǔ)償下降的冷卻性能的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種技術(shù)，用于在車(chē)輛停止期間操作內(nèi)燃機(jī)，同時(shí)確保內(nèi)燃機(jī)的冷 卻性能。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于車(chē)輛的控制系統(tǒng)，該車(chē)輛裝備了內(nèi)燃機(jī)和通過(guò)內(nèi) 燃機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)，并且該車(chē)輛能夠在車(chē)輛停止期間向外部設(shè)備提供由發(fā)電機(jī)產(chǎn) 生的電力。該控制系統(tǒng)包括檢測(cè)單元，其檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑溫度；以及效率控制單元， 其控制內(nèi)燃機(jī)，從而在車(chē)輛停止期間，隨著冷卻劑溫度和預(yù)定上限溫度之間的差增加，內(nèi)燃 機(jī)的工作狀態(tài)接近這樣一種工作狀態(tài)，即，內(nèi)燃機(jī)的效率變?yōu)轭A(yù)定效率。通過(guò)以上構(gòu)造，基于冷卻劑溫度，以反饋方式控制內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)被控制為在車(chē)輛 停止期間，隨著冷卻劑溫度和預(yù)定上限溫度之間的差增加，內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)接近內(nèi)燃機(jī) 的效率變?yōu)轭A(yù)定效率的工作狀態(tài)。由此，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑溫度較低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)可以以實(shí)現(xiàn) 期望效率的工作狀態(tài)工作。另一方面，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑溫度較高時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)可 以例如變化以使得散發(fā)到冷卻劑的熱量減小。因此，能夠限制冷卻劑溫度的增加。結(jié)果，在 車(chē)輛停止期間，內(nèi)燃機(jī)可以在保持內(nèi)燃機(jī)的冷卻性能的同時(shí)工作。在控制系統(tǒng)中，效率控制單元可以控制內(nèi)燃機(jī)，從而隨著冷卻劑溫度和上限溫度 之間的差減小，內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力下降。通過(guò)以上構(gòu)造，隨著冷卻劑溫度增加，內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力下降。由此，能夠減小從內(nèi)燃 機(jī)散發(fā)到冷卻劑的熱量。因此，能夠限制冷卻劑溫度的增加。在控制系統(tǒng)中，效率控制單元可以控制內(nèi)燃機(jī)，從而當(dāng)冷卻劑溫度達(dá)到上限溫度 時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力下降。在控制系統(tǒng)中，效率控制單元可以控制內(nèi)燃機(jī)，從而隨著內(nèi)燃機(jī)外 部的溫度上升，內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力下降。在控制系統(tǒng)中，效率控制單元可以控制內(nèi)燃機(jī)，從而與 車(chē)輛的引擎罩關(guān)閉時(shí)相比，當(dāng)引擎罩打開(kāi)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力增加。在控制系統(tǒng)中，效率控制 單元可以控制內(nèi)燃機(jī)，從而與在沒(méi)有車(chē)輛外部的冷卻設(shè)備連接到車(chē)輛時(shí)相比，當(dāng)車(chē)輛外部的冷卻設(shè)備連接到車(chē)輛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力增加?？刂葡到y(tǒng)可以進(jìn)一步包括改變單元，與車(chē)輛行駛時(shí)相比，改變單元在車(chē)輛停止且 發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力正被提供給車(chē)輛外部的設(shè)備時(shí)，增加上限溫度。通過(guò)以上構(gòu)造，在車(chē)輛停止且發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力被提供給車(chē)輛外部的設(shè)備時(shí)，上 限溫度增加。由此，能夠擴(kuò)展內(nèi)燃機(jī)在實(shí)現(xiàn)期望效率的工作狀態(tài)工作的范圍?？刂葡到y(tǒng)可以進(jìn)一步包括改變單元，與車(chē)輛行駛時(shí)相比，改變單元在車(chē)輛停止且 需要將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力提供給車(chē)輛外部的設(shè)備時(shí)，增加上限溫度。在控制系統(tǒng)中，預(yù)定的效率可以是內(nèi)燃機(jī)的最大效率。通過(guò)以上構(gòu)造，能夠控制內(nèi)燃機(jī)，使得效率變?yōu)樽罡?。因此，能夠使從?nèi)燃機(jī)散發(fā) 到冷卻劑的熱量最小化。結(jié)果，能夠?qū)⒗鋮s劑溫度的增加限制在必要的最小值以內(nèi)。在控制系統(tǒng)中，效率控制單元可以控制內(nèi)燃機(jī)，從而內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)根據(jù)考慮 內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗率所確定的條件變化。通過(guò)以上構(gòu)造，內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)變化以滿足結(jié)合燃料消耗率確定的條件。因此， 例如，能夠使工作狀態(tài)變化，從而燃料消耗率變?yōu)樽钚?。結(jié)果，能夠?qū)⑷剂舷穆蕼p小到必 要的最小值。控制系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括NV控制單元，其控制內(nèi)燃機(jī)，從而內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)根 據(jù)考慮當(dāng)車(chē)輛行駛時(shí)車(chē)輛的噪聲和振動(dòng)中的至少任何一個(gè)而確定的第一條件而變化，其中 效率控制單元可以控制內(nèi)燃機(jī)，從而內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)根據(jù)考慮在車(chē)輛停止且發(fā)電機(jī)產(chǎn)生 的電力被提供給車(chē)輛外部的設(shè)備時(shí)內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗率所確定的第二條件而不是第一條 件而變化。通過(guò)以上構(gòu)造，在車(chē)輛行駛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)發(fā)生變化，從而滿足結(jié)合車(chē)輛的 噪聲和/或振動(dòng)而確定的條件。因此，能夠例如使工作狀態(tài)變化，從而車(chē)輛的噪聲和/或振 動(dòng)處于允許的范圍之內(nèi)。另一方面，當(dāng)車(chē)輛停止且從車(chē)輛向外部設(shè)備供電時(shí)，由于沒(méi)有駕駛 員等等位于車(chē)輛內(nèi)，因此不需要減小噪聲和振動(dòng)。因此，當(dāng)車(chē)輛停止且發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力被 提供給車(chē)輛外部的設(shè)備時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)發(fā)生變化，從而滿足結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的耗油率所 確定的條件而不是結(jié)合車(chē)輛的噪聲和/或振動(dòng)所確定的條件。因此，能夠給予燃料消耗率 比噪聲和振動(dòng)更高的優(yōu)先級(jí)。例如，能夠使內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)發(fā)生變化，從而燃料消耗率變 為最小。結(jié)果，能夠?qū)⑷剂舷穆蕼p小到必要的最小值。


以下將參照附圖描述本發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相同的 附圖標(biāo)記指示相同的元素，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的示意構(gòu)造圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的電氣系統(tǒng)的第一視圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的電氣系統(tǒng)的第二視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的電氣系統(tǒng)的第三視圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的電氣系統(tǒng)的第四視圖；圖6根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的E⑶的功能框圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的引擎的效率最大的工作狀態(tài)的曲線圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的冷卻劑溫度和引擎動(dòng)力PE的第一曲線圖；圖9是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的冷卻劑溫度和引擎動(dòng)力PE的第二曲線圖；以及圖10是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由ECU執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。在以下說(shuō)明中，相同的附圖標(biāo)記指示相同 的組件。這些組件的名稱(chēng)和功能也是相同的。因此，將不再重復(fù)對(duì)這些組件的詳細(xì)描述。如圖1所示，插電式混合動(dòng)力車(chē)輛包括引擎100、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG) 110、第二 電動(dòng)發(fā)電機(jī)(MG) 120、動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)130、減速齒輪140和電池150。根據(jù)本發(fā)明的插電式混 合動(dòng)力車(chē)輛裝備了引擎100和電動(dòng)機(jī)(第二 MG 120)作為驅(qū)動(dòng)源。引擎100、第一 MG 110、第二 MG 120和電池150由電子控制單元(ECU) 170控制。 注意，可以將E⑶170分為多個(gè)E⑶。通過(guò)來(lái)自于引擎100和第二 MG 120中的至少一個(gè)的驅(qū)動(dòng)力使車(chē)輛行駛。也就是 說(shuō)，根據(jù)工作狀態(tài)，自動(dòng)選擇引擎100和第二 MG 120中的任何一個(gè)或兩者作為驅(qū)動(dòng)源。引擎100是內(nèi)燃機(jī)。燃料和空氣的混合物在燃燒室燃燒，從而旋轉(zhuǎn)作為輸出軸的 曲軸。來(lái)自引擎100的廢氣通過(guò)催化劑102凈化并且之后排出車(chē)外。用冷卻劑冷卻引擎100。溫度傳感器104對(duì)冷卻劑的溫度進(jìn)行檢測(cè)。指示溫度傳 感器104檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)被輸入到ECU 170。通常，控制引擎100使得冷卻劑溫度低于或等 于預(yù)定的上限溫度。例如，當(dāng)冷卻劑溫度到達(dá)上限溫度時(shí)，控制散熱器風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)。引擎100、第一 MG 110和第二 MG 120經(jīng)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)130彼此連接。動(dòng)力分配 機(jī)構(gòu)130將引擎100產(chǎn)生的動(dòng)力分配到兩個(gè)路徑。兩個(gè)路徑中的一個(gè)是經(jīng)由減速齒輪140 驅(qū)動(dòng)前輪160的路徑。兩個(gè)路徑中的另一個(gè)是通過(guò)驅(qū)動(dòng)第一 MGllO來(lái)產(chǎn)生電力的路徑。第一 MG 110是三相交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其包括U相線圈、V相線圈和W相線圈。第一 MG 110通過(guò)動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)130所分配的引擎110的動(dòng)力產(chǎn)生電力。根據(jù)車(chē)輛的行駛狀態(tài) 或電池的充電狀態(tài)而不同地使用第一 MGllO產(chǎn)生的電力。例如，在正常行駛期間，第一 MG 110產(chǎn)生的電力直接驅(qū)動(dòng)第二 MG 120。另一方面，當(dāng)電池150的充電狀態(tài)(SOC)低于預(yù)定 值時(shí)，換流器(在下文中討論)將第一 MG 110產(chǎn)生的電力從交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流。此 后，通過(guò)轉(zhuǎn)換器(在下文中討論)調(diào)整電壓并將其存儲(chǔ)在電池150中。當(dāng)?shù)谝?MG 110作為發(fā)電機(jī)操作時(shí)，第一 MG 110產(chǎn)生負(fù)扭矩。這里，負(fù)扭矩意指變 為引擎100的負(fù)載的扭矩。當(dāng)?shù)谝籑G 110被提供有電力而作為電動(dòng)機(jī)操作時(shí)，第一MG 110 產(chǎn)生正扭矩。這里，正扭矩意指沒(méi)有成為引擎100的負(fù)載的扭矩，也就是輔助引擎100旋轉(zhuǎn) 的扭矩。注意，這也適用于第二 MG 120。第二 MG 120是三相交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其包括U相線圈、V相線圈和W相線圈。通過(guò) 存儲(chǔ)在電池150中的電力和第一 MG 110產(chǎn)生的電力中的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)第二 MG 120。經(jīng)由減速齒輪140，第二 MG 120的驅(qū)動(dòng)力傳輸?shù)角拜?60。由此，第二 MG 120輔 助引擎100，或者通過(guò)來(lái)自第二MG 120的驅(qū)動(dòng)力使車(chē)輛行駛。注意，可以驅(qū)動(dòng)后輪來(lái)代替前 輪160或者可以在驅(qū)動(dòng)前輪160之外還驅(qū)動(dòng)后輪。在插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的再生制動(dòng)期間，經(jīng)由減速齒輪140通過(guò)前輪160驅(qū)動(dòng)第 二 MG 120，以作為發(fā)電機(jī)操作。由此，第二 MG 120作為將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)換電力的再生制動(dòng)器工作。第二 MG 120產(chǎn)生的電力被存儲(chǔ)在電池150中。動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)130由包括太陽(yáng)輪、行星輪、支架和環(huán)形齒輪的行星齒輪單元形成。 行星輪與太陽(yáng)輪及環(huán)形齒輪嚙合。輪架支撐行星輪，以使其可以在自己的軸線上旋轉(zhuǎn)。太 陽(yáng)輪耦合到第一 MG 110的旋轉(zhuǎn)軸。支架耦合到引擎100的曲軸。環(huán)形齒輪耦合到減速齒 輪140和第二 MG120的旋轉(zhuǎn)軸。引擎100、第一 MG 110和第二 MG 120經(jīng)由由行星齒輪單元形成的動(dòng)力分配機(jī)構(gòu) 130彼此耦合。因此，根據(jù)行星齒輪單元的齒輪比，基于引擎100、第一 MG 110和第二 MG 120 中的任何兩個(gè)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)確定引擎100、第一 MG 110和第二 MG 120中其余一個(gè)的旋轉(zhuǎn)次數(shù)。電池150是電池組，其形成為多個(gè)電池模塊進(jìn)一步串聯(lián)連接在一起，每個(gè)電池模 塊集成了多個(gè)電池單元。電池150的電壓例如為約200伏。利用不僅從第一 MG 110和第 二 MG 120而且從車(chē)輛外部的電源提供的電力對(duì)電池150充電。注意，可以替代地使用電容 器或在電池150之外額外地使用電容器。將參照?qǐng)D2進(jìn)一步描述插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的電氣系統(tǒng)。插電式混合動(dòng)力車(chē)輛包 括轉(zhuǎn)換器200、第一逆變器210、第二逆變器220、系統(tǒng)主繼電器(SMR) 230、充電器240和入 Π 250。轉(zhuǎn)換器200包括電抗器、兩個(gè)ηρη晶體管和兩個(gè)二極管。電抗器的一端連接到電 池的正極，電抗器的另一端連接到兩個(gè)ηρη晶體管的連接點(diǎn)。兩個(gè)ηρη晶體管串聯(lián)連接。ηρη晶體管由E⑶170控制。二極管連接在ηρη晶體 管中的每一個(gè)的集電極和發(fā)射極之間以將電流從發(fā)射極導(dǎo)向集電極。注意，ηρη晶體管可以是例如絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)。代替ηρη晶體管，可以 使用電子功率切換元件，諸如功率金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)。當(dāng)將從電池150放出的電力提供給第一 MG 110或第二 MG 120時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換器200 升壓。另一方面，當(dāng)將從第一 MG 110或第二 MG 120產(chǎn)生的電力向電池150充電時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn) 換器200降壓。電壓傳感器180檢測(cè)轉(zhuǎn)換器200和每個(gè)逆變器之間的系統(tǒng)電壓VH0電壓傳感器 180檢測(cè)到的結(jié)果被傳輸給ECU 170。第一逆變器210包括U相臂、V相臂和W相臂。U相臂、V相臂和W相臂相互并行 連接。U相臂、V相臂和W相臂中的每個(gè)包括兩個(gè)串聯(lián)的ηρη晶體管。二極管連接在每個(gè) ηρη晶體管的集電極和發(fā)射極之間，以將電流從發(fā)射極導(dǎo)向集電極。隨后，每個(gè)臂的ηρη晶 體管的連接點(diǎn)連接到不同于第一 MG 110的線圈的中性點(diǎn)112的一端。第一逆變器210將電池150提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，然后將該交流電提供給 第一 MG 110。另外，第一逆變器210將第一 MG 110產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。第二逆變器220包括U相臂、V相臂和W相臂。U相臂、V相臂和W相臂相互并行 連接。U相臂、V相臂和W相臂中的每個(gè)包括兩個(gè)串聯(lián)的ηρη晶體管。二極管連接在每個(gè) ηρη晶體管的集電極和發(fā)射極之間以將電流從發(fā)射極導(dǎo)向集電極。隨后，每個(gè)臂的ηρη晶體 管的連接點(diǎn)連接到不同于第二 MG 120的線圈的中性點(diǎn)122的一端。第二逆變器220將從電池150提供的直流電流轉(zhuǎn)換為交流電流，然后將該交流電 流提供給第二 MG 120。另外，第二逆變器220將第二 MG120產(chǎn)生的交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流。轉(zhuǎn)換器200、第一逆變器210和第二逆變器220由E⑶170控制。SMR 230提供在電池150和充電器240之間。SMR 230是在電池150連接到電氣 系統(tǒng)的連接狀態(tài)和電池150從電氣系統(tǒng)斷開(kāi)的斷開(kāi)狀態(tài)之間切換的繼電器。當(dāng)SMR 230斷 開(kāi)時(shí)，電池150從電氣系統(tǒng)斷開(kāi)。當(dāng)SMR230閉合時(shí)，電池150連接到電氣系統(tǒng)。也就是說(shuō)，當(dāng)SMR 230斷開(kāi)時(shí)，電池150從轉(zhuǎn)換器200、充電器240等電氣斷開(kāi)。當(dāng) SMR 230閉合時(shí)，電池150電連接到轉(zhuǎn)換器200、充電器240等。SMR 230的狀態(tài)由ECU 170控制。例如，ECU 170啟動(dòng)時(shí)，SMR 230閉合。當(dāng)ECU 170關(guān)閉時(shí)，SMR 230斷開(kāi)。充電器240連接在電池150和轉(zhuǎn)換器200之間。充電器240將交流電流轉(zhuǎn)換為直 流電流并升壓以給電池150充電。充電器MO由E⑶170控制。入口 250提供在例如混合動(dòng)力車(chē)輛的側(cè)面上。如圖3所示，充電線纜300的連接 器310連接到入口 250。充電線纜300將插電式混合動(dòng)力車(chē)輛耦合到外部電源402。充電線纜300把要充進(jìn)電池150的電力從插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的外部的電源402 傳輸?shù)讲咫娛交旌蟿?dòng)力車(chē)輛。充電線纜300包括連接器310和插頭320。充電線纜300的連接器310連接到為插電式混合動(dòng)力車(chē)輛提供的入口 250。充電 線纜300的插頭320連接到為房屋提供的壁裝插座400。交流電從插電式混合動(dòng)力車(chē)輛外 部的電源402提供到壁裝插座400。在本實(shí)施例中，在插電式混合動(dòng)力車(chē)輛通過(guò)充電線纜300耦合到外部電源402的 狀態(tài)中，將從外部電源402提供的電力充進(jìn)電池150。在電池150充電時(shí)，SMR 230閉合。如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的混合動(dòng)力車(chē)輛進(jìn)一步包括AC/DC轉(zhuǎn)換器電路500。AC/ DC轉(zhuǎn)換器電路500由E⑶170控制。AC/DC轉(zhuǎn)換器電路500將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。另外， AC/DC轉(zhuǎn)換器電路500還用作降壓電路。注意，代替提供AC/DC轉(zhuǎn)換器電路500，可以將充電器240構(gòu)造為對(duì)電力進(jìn)行雙向 轉(zhuǎn)換。也就是說(shuō)，可以將充電器240構(gòu)造為把第一 MGllO產(chǎn)生和通過(guò)轉(zhuǎn)換器200提供的直 流電轉(zhuǎn)換為交流電，然后對(duì)該交流電進(jìn)行降壓。在本實(shí)施例中，至少當(dāng)滿足車(chē)輛停止的條件時(shí)，控制AC/DC轉(zhuǎn)換器電路500以輸出 交流電。如圖5所示，可以將AC/DC轉(zhuǎn)換器電路500輸出的電力例如從插電式混合動(dòng)力車(chē) 輛的側(cè)面、行李箱等上提供的壁裝插座502提供給諸如房屋的建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備。例如， 通過(guò)普通線纜504，將電力從插電式混合動(dòng)力車(chē)輛提供給外部電氣設(shè)備506。注意，可以使 用專(zhuān)用的線纜供電。另外，可以在插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的外部提供或者在建筑物的內(nèi)部提 供AC/DC轉(zhuǎn)換器電路500。另外，AC/DC轉(zhuǎn)換器電路500可以不具有降壓功能?？梢圆惶峁〢C/DC轉(zhuǎn)換器電 路 500。當(dāng)在車(chē)輛停止期間，將電力從插電式混合動(dòng)力車(chē)輛提供給外部電氣設(shè)備506時(shí)， 引擎100工作以通過(guò)第一 MG 110產(chǎn)生電力。將參照?qǐng)D6描述E⑶170的功能。注意，以下描述的功能可以通過(guò)軟件實(shí)施，或者 可以通過(guò)硬件實(shí)施。E⑶170包括第一控制單元171、第二控制單元172和改變單元174。第一控制單元171基于冷卻劑溫度以反饋方式控制引擎100。具體而言，在車(chē)輛停止期間，控制引擎 100使得隨著冷卻劑溫度和預(yù)定上限溫度之間的差上升，引擎100的工作狀態(tài)接近這樣一 種工作狀態(tài)，即引擎100的效率變?yōu)轭A(yù)定的效率。如圖7所示，當(dāng)冷卻劑溫度與上限溫度相比足夠低時(shí)，控制引擎100以使得引擎 100的工作狀態(tài)(扭矩和引擎轉(zhuǎn)速)變?yōu)檫@樣一種工作狀態(tài)，即，效率變?yōu)橛伞癕”表示的最 大值。另一方面，控制引擎100以使得隨著冷卻劑溫度和上限溫度之間的差減小，引擎100 的動(dòng)力下降。例如，如圖8所示，控制引擎100，從而當(dāng)冷卻劑溫度達(dá)到上限溫度時(shí)，引擎100的 動(dòng)力PE從引擎100的效率變?yōu)樽畲笮实墓ぷ鳡顟B(tài)所實(shí)現(xiàn)的引擎100的動(dòng)力PEM下降。因 此，引擎100的效率降低。基于試驗(yàn)、模擬等基礎(chǔ)，例如在冷卻劑溫度不超過(guò)上限溫度的值處確定動(dòng)力PE的 下降量。注意，根據(jù)環(huán)境溫度校正動(dòng)力PE的下降量也是適用的。例如，隨著環(huán)境溫度上升， 動(dòng)力PE下降也是適用的。另外，當(dāng)插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的引擎罩打開(kāi)時(shí)，與引擎罩是關(guān)閉 時(shí)相比，動(dòng)力PE可以增加(動(dòng)力PE的下降量可以減小)。另外，當(dāng)不同于安裝在插電式混 合動(dòng)力車(chē)輛內(nèi)的冷卻設(shè)備(散熱器等)的外部冷卻設(shè)備連接到插電式混合動(dòng)力車(chē)輛時(shí)，與 沒(méi)有連接外部冷卻設(shè)備時(shí)相比，動(dòng)力PE可以增加(動(dòng)力PE的下降量可以減少)。另外，如圖9所示，動(dòng)力PE可以逐步下降。另外，以下也是適用的，即執(zhí)行眾所周 知的比例控制、微分控制和積分控制，從而隨著冷卻劑溫度和上限溫度之間的差減小，動(dòng)力 PE下降。注意，基于試驗(yàn)、模擬等的結(jié)果預(yù)先確定效率變?yōu)樽畲笾档囊?00的工作狀態(tài)。 例如，對(duì)于每個(gè)工作狀態(tài)計(jì)算效率，然后規(guī)定算出的效率為最高的工作狀態(tài)。例如，根據(jù)從 燃料消耗率算出的消耗能量和從基準(zhǔn)測(cè)試的結(jié)果獲取的引擎100的動(dòng)力計(jì)算效率。注意， 對(duì)于計(jì)算效率的方法可以使用眾所周知的技術(shù)，因此這里不再重復(fù)其詳細(xì)描述。再次參照?qǐng)D7，例如，控制引擎100以使得引擎100的工作狀態(tài)根據(jù)預(yù)定的最佳燃 料消耗工作線而變化。通過(guò)連接燃料消耗最優(yōu)的工作狀態(tài)獲得最優(yōu)燃料消耗工作線。也就 是說(shuō)，最優(yōu)燃料消耗工作線表示考慮引擎100的燃料消耗率確定的狀況?；谠囼?yàn)、模擬等 的結(jié)果確定最優(yōu)燃料消耗工作線。注意，對(duì)于確定最優(yōu)燃料消耗下作線的方法可以使用眾 所周知的技術(shù)，因此這里沒(méi)有重復(fù)其詳細(xì)描述。如下文所述，在插電式混合動(dòng)力車(chē)輛行駛時(shí)，控制引擎100以使得工作狀態(tài)根據(jù) 由“A”表示的工作狀態(tài)和由“B”表示的工作狀態(tài)之間的虛線所表示的噪聲和振動(dòng)(NV)線 而變化。然而，當(dāng)在車(chē)輛停止期間，將第一 MG 110產(chǎn)生的電力提供給插電式混合動(dòng)力車(chē)輛 外部的電氣設(shè)備506時(shí)，控制引擎100以使得工作狀態(tài)根據(jù)最優(yōu)燃料消耗工作線而不是NV 線而變化。在插電式混合動(dòng)力車(chē)輛行駛時(shí)，第二控制單元172控制引擎100，以使得工作狀態(tài) 根據(jù)圖7中由“A”表示的工作狀態(tài)和由“B”表示的工作狀態(tài)之間的虛線表示的NV線而變 化。NV線表示引擎100所產(chǎn)生的插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的振動(dòng)和/或噪聲處于允許范圍內(nèi)的 工作狀態(tài)。也就是說(shuō)，NV線表示考慮插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的噪聲和/或振動(dòng)確定的條件。注意，可以控制引擎100，以使得工作狀態(tài)根據(jù)除了由“A”表示的工作狀態(tài)和由 “B”表示的工作狀態(tài)之間的范圍之外的范圍內(nèi)的最優(yōu)燃料消耗工作線而變化。
與插電式混合動(dòng)力車(chē)輛行駛時(shí)相比，當(dāng)插電式混合動(dòng)力車(chē)輛停止并且第一 MG 110 產(chǎn)生的電力被提供給插電式混合動(dòng)力車(chē)輛外部的電氣設(shè)備506，改變單元174增加上限溫 度。如圖8和圖9所示，插電式混合動(dòng)力車(chē)輛行駛期間被設(shè)置為溫度TWl (TWl >0)的上限 溫度被設(shè)置為高于溫度TWl的溫度TW2?？紤]當(dāng)車(chē)輛行駛期間引擎100上的負(fù)載過(guò)大的情況而將溫度TWl確定得較低。另 一方面，考慮驅(qū)動(dòng)引擎100來(lái)發(fā)電時(shí)引擎100上的負(fù)載不太可能過(guò)大的事實(shí)，溫度TW2被設(shè) 置為高于溫度TWl。將參照?qǐng)D10描述由ECU 170執(zhí)行的程序的控制結(jié)構(gòu)。在步驟(以下將步驟簡(jiǎn)稱(chēng) 為S) 100中，ECU 170確定車(chē)輛是否停止。例如，基于由眾所周知的車(chē)輛速度傳感器檢測(cè)的 車(chē)輛速度是否為0，確定車(chē)輛是否停止。當(dāng)車(chē)輛停止(S100中的是)時(shí)，處理前進(jìn)到S 102。當(dāng)插電式混合動(dòng)力車(chē)輛行駛 (S100中的否)時(shí)，處理前進(jìn)到S104。在S102中，ECU 170確定是否需要將電力從插電式混合動(dòng)力車(chē)輛提供給外部電氣 設(shè)備506。例如，當(dāng)進(jìn)行諸如按下開(kāi)關(guān)的預(yù)定操作時(shí)，確定是否需要將電力從插電式混合動(dòng) 力車(chē)輛提供給外部電氣設(shè)備506。當(dāng)需要將電力從插電式混合動(dòng)力車(chē)輛提供給外部電氣設(shè)備506 (S102中的是)時(shí)， 處理前進(jìn)到S108。當(dāng)不需要提供電力(S100中的否)時(shí)，處理前進(jìn)到S104。在S104，將上限冷卻劑溫度設(shè)置為溫度TW1。在S106，E⑶170根據(jù)插電式混合 動(dòng)力車(chē)輛的工作狀態(tài)控制引擎100。如上所述，當(dāng)需要驅(qū)動(dòng)引擎100時(shí)，控制引擎100，從而 工作狀態(tài)根據(jù)圖7中由“A”表示的工作狀態(tài)和由“B”表示的工作狀態(tài)之間的NV線而變化。 另外，控制散熱器風(fēng)扇等，從而冷卻劑溫度變得低于或等于溫度TWl。注意，對(duì)于在其他工作 范圍內(nèi)控制引擎100的模式，可以使用眾所周知的技術(shù)，因此這里將不重復(fù)其詳細(xì)描述。在S108，上限冷卻劑溫度設(shè)置為高于溫度TWl的溫度TW2。在SllO中，ECU 170基 于從溫度傳感器104發(fā)出的信號(hào)，檢測(cè)引擎100的冷卻劑溫度。在S 112中，E⑶170基于冷卻劑溫度，以反饋方式控制引擎100。如上所述，控制 引擎100，從而隨著冷卻劑溫度和上限溫度之間的差上升，引擎100的工作狀態(tài)接近效率變 為最大效率的工作狀態(tài)。另外，控制引擎100，以使得隨著冷卻劑溫度和上限溫度之間的差 減小，引擎100的動(dòng)力下降。在S114，ECU 170 控制第一 MG 110，以產(chǎn)生電力。在 S116 中，ECU170 控制 AC/DC 轉(zhuǎn)換器電路500，以將通過(guò)逆變器從第一 MG 110產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換的直流電降壓，將該直 流電轉(zhuǎn)換為交流電，然后輸出該交流電。以下將描述基于上述結(jié)構(gòu)和流程圖的插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的控制模式。當(dāng)插電式混合動(dòng)力車(chē)輛停止(S100中的是)且不需要從插電式混合動(dòng)力車(chē)輛向外 部電氣設(shè)備506供電(S102中的否)時(shí)，上限冷卻劑溫度設(shè)置為溫度TWl (S104)。另外，當(dāng) 插電式混合動(dòng)力車(chē)輛行駛(S100中的否)時(shí)，上限冷卻劑溫度設(shè)置為溫度TWl (S104)。在這些情況中，根據(jù)插電式混合動(dòng)力車(chē)輛的工作狀態(tài)控制引擎100(S106)。也就是 說(shuō)，根據(jù)諸如油門(mén)操作和制動(dòng)器操作的駕駛員操作，控制引擎100。當(dāng)需要驅(qū)動(dòng)引擎100時(shí)， 如上所述，控制引擎100，從而工作狀態(tài)根據(jù)圖7中的由“A”表示的工作狀態(tài)和由“B”表示 的工作狀態(tài)之間的NV線而變化。另外，控制散熱器風(fēng)扇等，從而冷卻劑溫度變得低于或等于溫度TWl。當(dāng)引擎停止(S 100中的是)且需要從插電式混合動(dòng)力車(chē)輛向外部電氣設(shè)備506 供電(S 102中的是)時(shí)，基于冷卻劑溫度，以反饋方式控制引擎100(S 112)?？刂埔?100，從而隨著冷卻劑溫度和上限溫度之間的差增加，引擎100的工作狀態(tài)接近效率變?yōu)樽?大效率的工作狀態(tài)。另外，控制引擎100，從而隨著在冷卻劑溫度和上限溫度之間的差減小， 引擎100的動(dòng)力下降。由此，當(dāng)引擎100的冷卻劑溫度較低時(shí)，引擎100可以用實(shí)現(xiàn)最大效率的工作狀態(tài) 工作。另一方面，當(dāng)引擎100的冷卻劑溫度較高時(shí)，引擎100的工作狀態(tài)可以變化，從而散 發(fā)到冷卻劑的熱量減小。因此，能夠限制冷卻劑溫度的增加。結(jié)果，在車(chē)輛停止期間，引擎 100可以在保持引擎100的冷卻性能的同時(shí)工作。以此方式，當(dāng)引擎停止(S 100中的是)且需要從插電式混合動(dòng)力車(chē)輛向外部電氣 設(shè)備506供電(S 102中的是)時(shí)，將引擎100的動(dòng)力限制為等于或低于效率變?yōu)樽畲笮?的動(dòng)力。因此，動(dòng)力突然變?yōu)檫^(guò)大的可能性很小。因此，不需要設(shè)置相對(duì)較低的上限冷卻劑 溫度。因此，在該情況下，上限冷卻劑溫度設(shè)置為高于溫度TWl的溫度TW2 (S 108)。由此， 可以擴(kuò)展控制引擎100從而效率變?yōu)樽畲蟮姆秶?。控制第?MG 100，以產(chǎn)生電力(S 114)。另外，控制AC/DC轉(zhuǎn)換器電路500以將通 過(guò)逆變器從第一 MG 110產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換的直流電降壓，將該直流電轉(zhuǎn)換為交流電，然后 輸出該交流電(S 116)。由此，能夠從插電式混合動(dòng)力車(chē)輛向外部電氣設(shè)備供電。以上描述的實(shí)施例僅是說(shuō)明性而不是限制性的。本發(fā)明的范圍通過(guò)所附權(quán)利要求 而不是以上描述限定。本發(fā)明的范圍意在涵蓋所附權(quán)利要求及其等效內(nèi)容范圍內(nèi)的所有修 改。
權(quán)利要求
1.一種用于車(chē)輛的控制系統(tǒng)，所述車(chē)輛裝配有內(nèi)燃機(jī)和由所述內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生電力 的發(fā)電機(jī)，并且在所述車(chē)輛的停止期間，所述車(chē)輛能夠給外部設(shè)備提供通過(guò)所述發(fā)電機(jī)產(chǎn) 生的電力，所述控制系統(tǒng)包括檢測(cè)單元，其檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑溫度；以及效率控制單元，其控制所述內(nèi)燃機(jī)，從而使得在所述車(chē)輛的停止期間，隨著所述冷卻劑 溫度和預(yù)定上限溫度之間的差增加，所述內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)接近這樣一種工作狀態(tài)，即，所 述內(nèi)燃機(jī)的效率變?yōu)轭A(yù)定效率。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述效率控制單元控制所述內(nèi)燃機(jī)，從而使得隨著所述冷卻劑溫度和所述上限溫度之 間的差減小，所述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力下降。
3.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述效率控制單元控制所述內(nèi)燃機(jī)，從而使得當(dāng)所述冷卻劑溫度達(dá)到所述上限溫度 時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力下降。
4.如權(quán)利要求2或3所述的控制系統(tǒng)，其中所述效率控制單元控制所述內(nèi)燃機(jī)，從而使得隨著所述內(nèi)燃機(jī)的外部的溫度上升，所 述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力下降。
5.如權(quán)利要求2或3所述的控制系統(tǒng)，其中所述效率控制單元控制所述內(nèi)燃機(jī)，從而使得與所述車(chē)輛的引擎罩關(guān)閉時(shí)相比，當(dāng)所 述引擎罩打開(kāi)時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力增加。
6.如權(quán)利要求2或3所述的控制系統(tǒng)，其中所述效率控制單元控制所述內(nèi)燃機(jī)，從而使得與在所述車(chē)輛外部的冷卻設(shè)備沒(méi)有連接 到所述車(chē)輛時(shí)相比，當(dāng)所述車(chē)輛外部的冷卻設(shè)備連接到所述車(chē)輛時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力增 加。
7.如權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括改變單元，與所述車(chē)輛行駛時(shí)相比，所述改變單元在所述車(chē)輛停止且所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生 的電力正被提供給所述車(chē)輛外部的設(shè)備時(shí)，增加所述上限溫度。
8.如權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括改變單元，與所述車(chē)輛行駛時(shí)相比，所述改變單元在所述車(chē)輛停止且需要將所述發(fā)電 機(jī)產(chǎn)生的電力提供給所述車(chē)輛的外部的設(shè)備時(shí)，增加所述上限溫度。
9.如權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中所述預(yù)定效率是所述內(nèi)燃機(jī)的最大效率。
10.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中所述效率控制單元控制所述內(nèi)燃機(jī)，從而使得工作狀態(tài)根據(jù)考慮所述內(nèi)燃機(jī)的燃料消 耗率所確定的條件而變化。
11.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，進(jìn)一步包括NV控制單元，其控制所述內(nèi)燃機(jī)，從而使得所述內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)根據(jù)考慮在當(dāng)所述 車(chē)輛行駛時(shí)的所述車(chē)輛的噪聲和振動(dòng)中的至少任意一項(xiàng)所確定的第一條件而變化，其中所述效率控制單元控制所述內(nèi)燃機(jī)，從而使得在當(dāng)所述車(chē)輛停止且所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的 電力正被提供給所述車(chē)輛的外部的設(shè)備時(shí)，所述內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)根據(jù)考慮所述內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗率所確定的第二條件而不是所述 第一條件而變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車(chē)輛控制系統(tǒng)。具體而言，一種用于車(chē)輛的控制系統(tǒng)，該車(chē)輛裝備了內(nèi)燃機(jī)和由內(nèi)燃機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)，并且在該車(chē)輛停止期間，該車(chē)輛可以用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力向外部設(shè)備供電，該控制系統(tǒng)包括檢測(cè)單元，其檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的冷卻劑溫度；以及效率控制單元，其控制內(nèi)燃機(jī)，從而在車(chē)輛停止期間，隨著冷卻劑溫度和預(yù)定上限溫度之間的差增加，內(nèi)燃機(jī)的工作狀態(tài)接近這樣一種工作狀態(tài)，即，內(nèi)燃機(jī)的效率變?yōu)轭A(yù)定效率。
文檔編號(hào)B60W20/00GK102092387SQ20101058651
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者新美國(guó)明 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社