專利名稱：再生控制裝置、混合動力汽車及再生控制方法、以及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及再生控制裝置、混合動力汽車及再生控制方法、以及程序。
背景技術(shù)：
混合動力汽車具有發(fā)動機和電動機,能夠通過發(fā)動機或電動機行駛,或者能夠由發(fā)動機和電動機合作來進行行駛，在減速過程中，能夠通過電動機進行再生發(fā)電。在進行再生發(fā)電時，電動機會產(chǎn)生再生轉(zhuǎn)矩。該再生轉(zhuǎn)矩形成混合動力汽車行駛過程中的摩擦力，并與發(fā)動機制動器同樣地成為制動力(例如參照專利文獻I)。另外，電動機的再生轉(zhuǎn)矩與電動機的再生電力成比例。即，電動機的再生電力越多，則電動機的再生轉(zhuǎn)矩也越大。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本公報、特開2007-223421號

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，混合動力汽車中的電動機的再生轉(zhuǎn)矩，與發(fā)動機制動器同樣地成為制動力。然而，根據(jù)混合動力汽車裝載貨物的重量、或者混合動力汽車正在行駛路面的下行坡度的狀態(tài)等，在將電動機的再生轉(zhuǎn)矩用作混合動力汽車的制動力的情況下，有時會制動力不足。這樣的狀態(tài)下，存在無法滿足駕駛員所要求的制動力的情況，有些情況下駕駛員感到制動力不足，會導(dǎo)致駕駛性能的惡化。本發(fā)明是在這樣的背景下作出的，其目的在于提供一種能夠提高將電動機的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力時的駕駛性能的再生控制裝置、混合動力汽車及再生控制方法、以及程序。本發(fā)明的第一觀點在于一種再生控制裝置。本發(fā)明的再生控制裝置是一種混合動力汽車的再生控制裝置，該混合動力汽車具有發(fā)動機和電動機，能夠通過發(fā)動機或電動機而行駛，或者能夠由發(fā)動機和電動機合作來進行行駛，至少在減速過程中，能夠通過電動機進行再生發(fā)電，并且在僅采用電動機的行駛過程中減速時，能夠?qū)⑼ㄟ^電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力，該再生 控制裝置具有第一比較單元，其在僅采用電動機的行駛過程中減速的情況下，將通過電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力時，對預(yù)先設(shè)定的目標減速度和基于通過再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩的實際減速度進行比較；以及控制單元，其在盡管由電動機產(chǎn)生最大再生轉(zhuǎn)矩，但根據(jù)第一比較單元的比較結(jié)果，實際減速度處于目標減速度以下的狀態(tài)仍然以規(guī)定的模式產(chǎn)生了時，在本次減速結(jié)束后的下一次的減速時，設(shè)為發(fā)動機和電動機合作的行駛形態(tài)，并將發(fā)動機的發(fā)動機制動器和電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動力。例如，規(guī)定的模式，是指上述的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的模式?；蛘?，規(guī)定的模式，是指上述的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的狀態(tài)重復(fù)規(guī)定次數(shù)的模式。進而，具有第二比較單元，其在將發(fā)動機的發(fā)動機制動器和電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動力時，對目標減速度與因?qū)l(fā)動機的發(fā)動機制動器以及電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動力而產(chǎn)生的實際減速度進行比較，在根據(jù)第二比較單元的比較結(jié)果，實際減速度達到目標減速度，且此時的電動機的再生轉(zhuǎn)矩在規(guī)定值以下時，控制單元能夠按照將行駛形態(tài)設(shè)為僅采用電動機的行駛形態(tài)，并將電動機的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力的方式進行控制。進而，從混合動力汽車的起動時起在最初的減速時，控制單元實施僅采用電動機的減速，并能夠?qū)⑼ㄟ^電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力。本發(fā)明的另一觀點在于一種混合動力汽車。本發(fā)明的混合動力汽車具有本發(fā)明的再生控制裝置。本發(fā)明的另一觀點在于一種再生控制方法。本發(fā)明的再生控制方法是一種混合動力汽車的再生控制方法，該混合動力汽車具有發(fā)動機和電動機，能夠通過發(fā)動機或電動機而行駛，或者能夠由發(fā)動機和電動機合作而行駛，至少在減速過程中，能夠通過電動機進行 再生發(fā)電，并且在僅采用電動機的行駛過程中減速時，能夠?qū)⑼ㄟ^電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力，上述再生控制方法包括如下步驟第一比較步驟，其在僅采用電動機的行駛過程中減速的情況下，將通過電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力時，對預(yù)先設(shè)定的目標減速度與基于通過再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩的實際減速度進行比較；在盡管由電動機產(chǎn)生最大再生轉(zhuǎn)矩，但根據(jù)第一比較步驟的比較結(jié)果，實際減速度變成目標減速度以下的狀態(tài)仍然以規(guī)定的模式產(chǎn)生了時，在本次的減速結(jié)束后的下一次的減速時，設(shè)為發(fā)動機和電動機合作的行駛形態(tài)，并將發(fā)動機的發(fā)動機制動器和電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動力的步驟；第二比較步驟，其在將發(fā)動機的發(fā)動機制動器和電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動力時，對目標減速度與因?qū)l(fā)動機的發(fā)動機制動器以及電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動力而產(chǎn)生的實際減速度進行比較；以及當根據(jù)第二比較步驟的比較結(jié)果，實際減速度達到目標減速度，且此時的電動機的再生轉(zhuǎn)矩為規(guī)定值以下時，設(shè)為僅采用電動機的行駛形態(tài)，并將電動機的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力的步驟。本發(fā)明的又一觀點在于一種程序。本發(fā)明的程序使信息處理裝置實現(xiàn)本發(fā)明的再生控制裝置的功能。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，能夠提高將電動機的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力時的駕駛性能。


圖I是表示本發(fā)明的實施方式的混合動力汽車的構(gòu)成例的框圖。圖2是表示在圖I的混合動力ECU中所實現(xiàn)的功能構(gòu)成例的框圖。圖3是表示蓄電池的SOC(State of Charge，荷電狀態(tài))和電動機的再生電力的上限值之間的關(guān)系的圖。圖4是表示圖2的再生控制部的處理(其I)的流程圖。圖5是表示圖2的再生控制部的處理中與鑰匙開關(guān)的起動/停止相關(guān)的處理的流程圖。圖6是表示圖2的再生控制部的處理(其2)的流程圖。
圖7是表示圖2的再生控制部的再生控制中的減速度與電動機轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的圖，是表示實際減速度相對于目標減速度而言不足的情況的圖。圖8是表示圖2的再生控制部的再生控制中的再生轉(zhuǎn)矩與電動機轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的圖，是表示相對于再生最大轉(zhuǎn)矩而言產(chǎn)生不足再生轉(zhuǎn)矩的情況的圖。圖9是表示圖2的再生控制部的再生控制中的減速度與電動機轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的圖，是表示實際減速度追隨目標減速度的情況的圖。圖10是表示在圖2的再生控制部的再生控制中的再生轉(zhuǎn)矩與電動機轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系的圖，是表示實際再生轉(zhuǎn)矩為判斷離合器斷開的再生轉(zhuǎn)矩閾值以下的情況的圖。(符號說明) I...混合動力汽車10···發(fā)動機11···發(fā)動機 ECU12···離合器13...電動機14...變換器15···蓄電池16...變速器17...電動機 ECU18···混合動力 ECU19...車輪20···鑰匙開關(guān)21...加速度傳感器30. ·.再生控制部(控制單元)31. ·.目標減速度設(shè)定部(控制單元的一部分)32···減速度比較部(第一比較單元、第二比較單元)
具體實施例方式以下，參照圖I 圖10對本發(fā)明的實施方式的混合動力汽車進行說明。圖I是表示混合動力汽車I的構(gòu)成例的框圖。混合動力汽車I是車輛的一例?；旌蟿恿ζ嘔經(jīng)由半自動變速器的變速設(shè)備被發(fā)動機(內(nèi)燃機)10以及/或者電動機13驅(qū)動，在減速時，通過電動機13的再生轉(zhuǎn)矩能夠產(chǎn)生發(fā)動機10的發(fā)動機制動器那樣的制動力。另外，所謂半自動變速器，是指具有與手動變速器相同的構(gòu)成但又能夠自動進行變速操作的變速器?；旌蟿恿ζ嘔構(gòu)成為具有發(fā)動機10、發(fā)動機EQJ(ElectronicControl Unit,電子控制單元)11、離合器12、電動機13、變換器(inverter) 14、蓄電池15、變速器16、電動機E⑶17、混合動力E⑶18、車輪19、鑰匙開關(guān)20、加速度傳感器21、以及換檔部22。另外，變速器16具有上述的半自動變速器，并通過具有前進檔(以下，稱作D(Drive)檔)的換檔部22被操作。當換檔部22處于D檔時，半自動變速器的變速操作被自動化。發(fā)動機10是內(nèi)燃機的一例，發(fā)動機10被發(fā)動機E⑶11進行控制，通過使汽油、輕油、CNG (Compressed Natural Gas,壓縮天然氣)、LPG (Liquefied Petroleum Gas,液化石油氣)、或者替代燃料等在內(nèi)部進行燃燒而產(chǎn)生使軸旋轉(zhuǎn)的動力，并將所產(chǎn)生的動力傳遞給尚合器12。發(fā)動機E⑶11是根據(jù)來自混合動力E⑶18的指示，與電動機E⑶17聯(lián)合工作的計算機，發(fā)動機ECUl I對發(fā)動機10的燃料噴射量或配氣相位(valve timing)等進行控制。例如，發(fā)動機EQJll由CPU(Central Processing Unit,中央處理器)、ASIC (ApplicationSpecific Integrated Circuit,專用集成電路)、微處理器(微型計算機)、DSP (Digital Signal Processor,數(shù)字信號處理器)等構(gòu)成,且內(nèi)部具有運算部、存儲器、以及1/0(輸入/輸出)端口等。離合器12通過混合動力E⑶18被控制，離合器12將來自發(fā)動機10的軸輸出功率，經(jīng)由電動機13和變速器16而傳遞給車輪19。S卩，離合器12借助混合動力E⑶18的控制，通過將發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)軸與電動機13的旋轉(zhuǎn)軸進行機械連接，從而將發(fā)動機10的軸輸出 功率傳遞至電動機13,或者,通過將發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)軸與電動機13的旋轉(zhuǎn)軸之間的機械連接切斷，從而使發(fā)動機10的軸和電動機13的旋轉(zhuǎn)軸能夠以互不相同的轉(zhuǎn)速進行旋轉(zhuǎn)。例如,在混合動力汽車I借助發(fā)動機10的動力而行駛，由此使電動機13發(fā)電的情況下、在通過電動機13的驅(qū)動力而協(xié)助發(fā)動機10的情況下、以及通過電動機13使發(fā)動機10起動的情況下等，離合器12將發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)軸與電動機13的旋轉(zhuǎn)軸進行機械連接。另外，例如，在發(fā)動機10處于停止或者怠速狀態(tài)，混合動力汽車I借助電動機13的驅(qū)動力正在行駛的情況下，以及發(fā)動機10處于停止或者怠速狀態(tài)，混合動力汽車I正在減速或者正行駛在下坡路，電動機13正在發(fā)電(電力再生)的情況下，離合器12將發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)軸與電動機13的旋轉(zhuǎn)軸之間的機械連接切斷。另外，離合器12不同于駕駛員操作離合器踏板而執(zhí)行動作的離合器，離合器12是在混合動力E⑶18的控制下執(zhí)行動作的。電動機13是所謂的電動發(fā)電機，電動機13借助從變換器14供給的電力產(chǎn)生使軸旋轉(zhuǎn)的動力，并將其軸輸出功率提供給變速器16，或者，借助從變速器16供給的使軸旋轉(zhuǎn)的動力進行發(fā)電，并將其電力提供給變換器14。例如，當混合動力汽車I處于加速時或者以勻速行駛時，電動機13產(chǎn)生使軸旋轉(zhuǎn)的動力，并將其軸輸出功率提供給變速器16，由此與發(fā)動機10合作來使混合動力汽車I行駛。另外，例如，當電動機13被發(fā)動機10驅(qū)動時，或者混合動力汽車I正在減速時，或者正行駛在下坡路時等，電動機13作為發(fā)電機而執(zhí)行動作，這種情況下，電動機13借助從變速器16供給的使軸旋轉(zhuǎn)的動力進行發(fā)電，并將電力提供給變換器14，對蓄電池15進行充電。如上所述，電動機13正在發(fā)電的狀態(tài)，是混合動力汽車I進行“向蓄電池15的再生”的狀態(tài)，電動機13產(chǎn)生與再生電力相應(yīng)大小的再生轉(zhuǎn)矩。變換器14被電動機ECU17控制，變換器14將來自蓄電池15的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，或者將來自電動機13的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。在電動機13產(chǎn)生動力的情況下，變換器14將蓄電池15的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓，并將電力提供給電動機13。在電動機13發(fā)電的情況下，變換器14將來自電動機13的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。即，該情況下，變換器14發(fā)揮作為用于向蓄電池15提供直流電壓的整流器以及電壓調(diào)整裝置的作用。蓄電池15是可充放電的二次電池，當電動機13產(chǎn)生動力時，經(jīng)由變換器14向電動機13提供電力，或者當電動機13發(fā)電時，利用電動機13發(fā)電的電力進行充電。對于蓄電池15規(guī)定適當?shù)某潆姞顟B(tài)(以下稱作SOC(State of Charge，荷電狀態(tài)))的范圍，并按照SOC不脫離該范圍的方式被進行管理。變速器16具有根據(jù)來自混合動力E⑶18的變速指示信號來選擇多個齒輪比(變速比)中任一個的半自動變速器(未圖示)，對變速比進行切換后，將變速后的發(fā)動機10的動力以及/或者電動機13的動力傳遞給車輪19。另外，當處于減速時或者行駛在下坡路等時，變速器16將來自車輪19的動力傳遞給電動機13。另外，關(guān)于半自動變速器，也可以由駕駛員操作換檔部22而以手動方式將齒輪位置變更至任意的齒輪級。電動機E⑶17是根據(jù)來自混合動力E⑶18的指示而與發(fā)動機E⑶11聯(lián)合工作的計算機，電動機ECU17通過對變換器14進行控制，從而對電動機13進行控制。例如，電動機E⑶17由CPU、ASIC、微處理器(微型計算機)、DSP等構(gòu)成，且內(nèi)部具有運算部、存儲器、以及I/O端口等?！せ旌蟿恿⑶18是計算機的一例，為了進行混合動力行駛，混合動力E⑶18根據(jù)加速器開度信息、制動器操作信息、車速信息、從變速器16獲取的齒輪位置信息、從發(fā)動機ECUll獲取的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信息、以及從蓄電池15獲取的SOC信息，對離合器12進行控制，并且通過供給變速指示信號從而對變速器16進行控制，對電動機ECU17提供電動機13以及變換器14的控制指示,對發(fā)動機E⑶11提供發(fā)動機10的控制指示。這些控制指示中,還包含后述的再生控制指示。例如，混合動力E⑶18由CPU、ASIC、微處理器(微型計算機)、DSP等構(gòu)成，且內(nèi)部具有運算部、存儲器、以及I/O端口等。另外，對于由混合動力E⑶18執(zhí)行的程序(program)，通過事先保存在混合動力ECU18內(nèi)部的非易失性存儲器中，從而能夠事先安裝在作為計算機的混合動力ECU18中。發(fā)動機ECUl I、電動機ECU17、以及混合動力ECU18，通過依照CAN (Control AreaNetwork,控制局域網(wǎng))等標準的總線等而被相互連接。車輪19是向路面?zhèn)鬟f驅(qū)動力的驅(qū)動輪。另外，在圖I中，僅圖示了一個車輪19，但實際上，混合動力汽車I具有多個車輪19。鑰匙開關(guān)20是在開始駕駛時由用戶插入例如鑰匙而變成(ON)起動/(OFF)停止的開關(guān)，通過鑰匙開關(guān)20變成起動狀態(tài)，從而混合動力汽車I的各部起動，通過鑰匙開關(guān)20變成停止狀態(tài)，從而混合動力汽車I的各部停止。加速度傳感器21是感應(yīng)混合動力汽車I的加速度并將其作為加速度信息傳遞給混合動力ECU18的傳感器。然而，在本實施方式中，由于混合動力ECU18通過加速度傳感器21獲取混合動力汽車I的減速度信息，因此在圖I中，圖示為從加速度傳感器21向混合動力ECU18傳遞減速度信息。如已說明的那樣，換檔部22向變速器16的半自動變速器提供來自駕駛員的指示，當換檔部22位于D檔時，半自動變速器的變速操作被自動化。圖2是表示在執(zhí)行程序的混合動力E⑶18中實現(xiàn)的功能構(gòu)成例的框圖。即，當混合動力ECU18執(zhí)行程序時，再生控制部30、目標減速度設(shè)定部31、以及減速度比較部32的功能被實現(xiàn)。再生控制部30具有如下功能即，根據(jù)從減速度比較部32輸出的目標減速度與實際減速度之間的比較結(jié)果以及從電動機ECU17傳遞的再生轉(zhuǎn)矩信息，對發(fā)動機ECU11、離合器12、變換器14、以及電動機E⑶17發(fā)出再生控制的指示。另外，再生控制部30也可以從電動機E⑶17獲取再生電力信息而替代再生轉(zhuǎn)矩信息，并通過計算求出與再生電力成比例的再生轉(zhuǎn)矩。目標減速度設(shè)定部31具有設(shè)定目標減速度的功能。該目標減速度是，在電動機13進行再生發(fā)電時，預(yù)先決定由再生轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的制動力的目標值。通過設(shè)定這樣的目標減速度，混合動力ECU18能夠適當?shù)剡M行將基于電動機13的再生轉(zhuǎn)矩而產(chǎn)生的制動力與發(fā)動機制動器并用時的調(diào)度(scheduling)等。該目標減速度還被傳遞至電動機E⑶17，電動機ECU17按照由電動機13的再生轉(zhuǎn)矩而產(chǎn)生的制動力接近于目標減速度的方式實施控制。 減速度比較部32具有對目標減速度設(shè)定部31所設(shè)定的目標減速度與由加速度傳感器21的減速度信息獲取的混合動力汽車I的實際的減速度(將其稱作實際減速度)進 行比較的功能。在此，以下參照圖3對蓄電池15的SOC與再生電力之間的關(guān)系進行說明。圖3是 表示蓄電池15的SOC與再生電力的上限值之間的關(guān)系的圖，取橫軸為S0C，取縱軸為再生電力。另外，目標減速度為恒定值，例如將其事先規(guī)定為基于發(fā)動機10的發(fā)動機制動器的制動力的50% 70%等。與這樣的SOC對應(yīng)的目標減速度的值，預(yù)先根據(jù)地圖信息等來設(shè)定，并被保存在例如混合動力ECU18的存儲器中。如圖3所示，在蓄電池15的SOC為0% 80%的范圍內(nèi)，向蓄電池15的再生電力的上限值幾乎恒定，但當SOC超過80%時，為了防止蓄電池15的過充電，而向蓄電池15的再生電力的上限值被限制。在SOC為80%以下的情況下，再生控制部30按照由電動機13的再生轉(zhuǎn)矩而產(chǎn)生的制動力達到預(yù)先設(shè)定的目標減速度的方式進行控制。另一方面，由于當SOC超過80%時再生電力被慢慢限制，伴隨于此再生轉(zhuǎn)矩也被限制。這樣，會發(fā)生即使以電動機13的再生最大轉(zhuǎn)矩也達不到由目標減速度設(shè)定部31所設(shè)定的目標減速度的狀況。另外，即使以電動機13的再生最大轉(zhuǎn)矩也達不到目標減速度設(shè)定部31所設(shè)定的目標減速度的其他狀況，會在混合動力汽車I的裝載貨物呈一定體積的狀態(tài)時，行駛在設(shè)想范圍以外的陡峭的下坡路中的情況下等發(fā)生。在這樣的狀況下，再生控制部30如以下所說明那樣按照對再生最大轉(zhuǎn)矩的不足量進行彌補的方式進行控制。即，在基于電動機13的再生轉(zhuǎn)矩而產(chǎn)生的減速度未達到目標減速度的情況下，再生控制部30與駕駛員的操作無關(guān)地，按照將基于發(fā)動機制動器的減速度與基于再生轉(zhuǎn)矩的減速度相加以使之滿足目標減速度的方式實施控制。例如在此基礎(chǔ)上，當駕駛員還需要進一步的減速度時，駕駛員會踩下腳制動器，或者使副制動器(緩速器、排氣制動器、發(fā)動機緩速器等)執(zhí)行動作。另外，在蓄電池15的SOC為80%以下的通常的行駛狀態(tài)下，目標減速度設(shè)定部31不會特意設(shè)定成以下那樣的目標減速度，即，即使以電動機13的再生最大轉(zhuǎn)矩也無法達到該目標減速度。在此，所謂通常的行駛狀態(tài)，是指混合動力汽車I的裝載貨物呈一定體積的狀態(tài)，且行駛在設(shè)想范圍內(nèi)的下坡路(其程度依車輛的性能而有不同)中的狀態(tài)。接著，參照圖4以及圖5的流程圖，對在執(zhí)行程序的混合動力E⑶18中進行的再生控制的處理(其I)進行說明。另外，圖4的步驟SI S9的流程為一個周期的處理，只要鑰匙開關(guān)20為起動狀態(tài)，就反復(fù)執(zhí)行該處理。另外，圖5所示的步驟S20 S23的流程的處理與圖4所示的步驟SI S9的流程的處理一同被執(zhí)行。在圖4的“開始”中，鑰匙開關(guān)20為起動狀態(tài)，是混合動力E⑶18執(zhí)行程序，由混合動力ECU18實現(xiàn)再生控制部30、目標減速度設(shè)定部31、以及減速度比較部32的功能的狀態(tài)，程序進入步驟SI。另外，在“開始”時，后述的步驟S4、步驟S8、步驟S23(圖5)的程序中的任一個被執(zhí)行。此時，混合動力汽車I是實施離合器斷開再生的狀態(tài)。但是，在“開始”時步驟S8的程序被執(zhí)行的情況下，在“開始”之后的步驟SI的程序中判斷為正在進行減速時，混合動力汽車I從離合器斷開再生向離合器連接再生過渡。在步驟SI中，減速度比較部32根據(jù)加速度傳感器21的減速度信息判斷混合動力汽車I是否在減 速。當在步驟SI中判斷為混合動力汽車I正在減速時，程序進入步驟S2。另一方面，當在步驟SI中判斷為混合動力汽車I未減速時，程序重復(fù)步驟SI。在步驟S2中，減速度比較部32對目標減速度設(shè)定部31所設(shè)定的目標減速度和基于從加速度傳感器21獲取的減速度信息的混合動力汽車I的實際減速度進行比較，并判斷實際減速度是否達到目標減速度。當在步驟S2中判斷為實際減速度達到目標減速度時，程序進入步驟S3。另一方面，當在步驟S2中判斷為實際減速度未達到目標減速度時，程序進入步驟S5。在步驟S3中，再生控制部30根據(jù)從電動機E⑶17傳遞的再生轉(zhuǎn)矩信息，判斷當前的電動機13的再生轉(zhuǎn)矩是否為“判斷離合器斷開的再生轉(zhuǎn)矩閾值(權(quán)利要求中所說的規(guī)定值)”以下。另外，關(guān)于“判斷離合器斷開的再生轉(zhuǎn)矩閾值”是低到再生最大轉(zhuǎn)矩的10% 20%左右的值的閾值，詳細情況后述。當在步驟S3中判斷為當前的電動機13的再生轉(zhuǎn)矩為“判斷離合器斷開的再生轉(zhuǎn)矩閾值”以下時，程序進入步驟S4。另一方面，當在步驟S3中判斷為當前的電動機13的再生轉(zhuǎn)矩超過“判斷離合器斷開的再生轉(zhuǎn)矩閾值”時，程序進入步驟S9。在步驟S4中，再生控制部30對發(fā)動機E⑶11、離合器12、變換器14、以及電動機ECU17指示將離合器12設(shè)為斷開狀態(tài)進行再生的“離合器斷開再生”以結(jié)束一個周期的處理(結(jié)束)。在步驟S5中，再生控制部30對變換器14以及電動機E⑶17指示使再生轉(zhuǎn)矩增加以進入步驟S6的程序。在步驟S6中，再生控制部30判斷作為在步驟S5中使再生轉(zhuǎn)矩增加后的結(jié)果再生轉(zhuǎn)矩是否達到再生最大轉(zhuǎn)矩。另外，所謂再生最大轉(zhuǎn)矩，是指由電動機13以幾乎相當于相對于蓄電池15當前的SOC所設(shè)定的再生電力上限值的再生電力進行再生的結(jié)果所產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩。當在步驟S6中判斷為已達到再生最大轉(zhuǎn)矩時，程序進入步驟S7。另一方面，當在步驟S6中判斷為尚未達到再生最大轉(zhuǎn)矩時，程序返回步驟S2。在步驟S7中，再生控制部30判斷步驟S6中判斷為“是”的再生最大轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)是否持續(xù)了規(guī)定時間。在此，所謂規(guī)定時間，是指例如十幾秒(例如15秒)。當在步驟S7中判斷為持續(xù)了規(guī)定時間時，程序進入步驟S8。另一方面，當在步驟S7中判斷為未持續(xù)規(guī)定時間時，程序返回步驟S4。在步驟S8中，再生控制部30對發(fā)動機E⑶11、離合器12、變換器14、以及電動機E⑶17指示在下一次減速時將離合器12設(shè)為連接狀態(tài)進行再生的“離合器連接再生”以結(jié)束一個周期的處理(結(jié)束)。即，在當前的減速過程中正在實施“離合器斷開再生”的情況下，再生控制部30按照在當前減速過程中仍然使“離合器斷開再生”繼續(xù)，在下一次的減速時實施“離合器連接再生”的方式進行控制。
在步驟S9中，再生控制部30判斷在當前的減速時是否為離合器連接再生。另外，再生控制部30將當前的減速時的狀態(tài)(是否為離合器連接再生)保存在混合動力ECU18的一部分存儲器區(qū)域中。當在步驟S9中判斷為在當前的減速時為離合器連接再生時，程序返回步驟S8。另一方面，當在步驟S9中判斷為在當前的減速時不是離合器連接再生時，程序返回步驟S4。另外，如圖5所示，在步驟S20中，再生控制部30判斷混合動力汽車I的鑰匙開關(guān)20是否處于停止狀態(tài)。當在步驟S20中判斷為鑰匙開關(guān)20已處于停止狀態(tài)時，程序進入步驟S21。另一方面，當在步驟S20中判斷為鑰匙開關(guān)20未處于停止狀態(tài)時，程序重復(fù)步驟S20。在步驟S21中，再生控制部30停止功能以進入步驟S22的程序。在步驟S22中，再生控制部30判斷混合動力汽車I的鑰匙開關(guān)20是否已處于起動狀態(tài)。當在步驟S22中判斷為鑰匙開關(guān)20已處于起動狀態(tài)時，程序進入步驟S23。另一方面，當在步驟S22中判斷為鑰匙開關(guān)20未處于起動狀態(tài)時，程序返回步驟S21。在步驟S23中，在混合動力汽車I的鑰匙開關(guān)20變成起動狀態(tài)，混合動力汽車I已開始運行的最初的減速時，再生控制部30實施離合器斷開再生，然后程序返回步驟S20。另外，在圖4的步驟S7的程序中，通過判斷在步驟S6中判斷為“是”的再生最大轉(zhuǎn)矩是否持續(xù)規(guī)定時間，從而判斷混合動力汽車I是否正在例如長長的下坡路面中行駛。即，當步驟S6中判斷為“是”的狀態(tài)持續(xù)例如15秒時，則能夠判斷混合動力汽車I正在長長的下坡路面中行駛。由此，能夠避免在較短的下坡路斷斷續(xù)續(xù)的路面環(huán)境下，頻繁地切換離合器斷開再生和離合器連接再生的問題。接著，參照圖6的流程圖，對在執(zhí)行程序的混合動力ECU18中進行的再生控制的處理(其2)進行說明。另外，在圖6的流程圖中，將圖4的流程圖中的步驟S7替換為步驟SlO0因此，針對步驟SlO的程序進行說明，而關(guān)于步驟SI S6、S8、S9的程序則省略其說明。另外，圖5的流程的處理也與圖6的流程的處理一同被執(zhí)行。在步驟SlO中，再生控制部30判斷在步驟S6中判斷為“是”的再生最大轉(zhuǎn)矩的狀態(tài)在規(guī)定時間內(nèi)是否斷續(xù)規(guī)定次數(shù)。在此，所謂規(guī)定時間內(nèi)，是指例如數(shù)十秒(例如30秒)。另外，所謂規(guī)定次數(shù)，是指例如數(shù)次(例如3次)。當在步驟SlO中判斷為在規(guī)定時間內(nèi)斷續(xù)了規(guī)定次數(shù)時，程序進入步驟S8。另一方面，當在步驟SlO中判斷為在規(guī)定時間未斷續(xù)規(guī)定次數(shù)時，程序返回步驟S4。另外，在圖6的步驟SlO的程序中，通過判斷在步驟S6中判斷為“是”的再生最大轉(zhuǎn)矩在規(guī)定時間內(nèi)是否斷續(xù)規(guī)定次數(shù)，從而判斷混合動力汽車I是否正在例如長長的下坡路面中行駛。即，當在步驟S6中判斷為“是”的狀態(tài)在例如30秒以內(nèi)斷續(xù)3次時，則能夠判斷混合動力汽車I正在長長的下坡路面中行駛。另外，作為步驟S6中判斷為“是”的狀態(tài)斷續(xù)的原因，可以考慮如下情況即，例如由于混合動力汽車I因制動力不足而加速，因此駕駛員使用腳制動器或者副制動器，由此雖然混合動力汽車I暫時減速，但當駕駛員停止使用腳制動器或者副制動器時，混合動力汽車I再次加速這樣的狀態(tài)被重復(fù)。由此，能夠避免在較短的下坡路斷斷續(xù)續(xù)的路面環(huán)境下，頻繁地切換離合器斷開再生和離合器連接再生。(關(guān)于效果)
在說明本實施方式的效果時，分別參照圖7對實際減速度相對于目標減速度不足的情況進行說明，參照圖8對相對于再生最大轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生不足再生轉(zhuǎn)矩的情況進行說明，參照圖9對實際減速度追隨目標減速度的情況進行說明，參照圖10對實際再生轉(zhuǎn)矩為判斷離合器斷開的再生轉(zhuǎn)矩閾值以下的情況進行說明。圖7以及圖9中橫軸取電動機轉(zhuǎn)速，縱軸取減速度。另外，圖8以及圖10中橫軸取電動機轉(zhuǎn)速，縱軸取再生轉(zhuǎn)矩。圖7 圖10的狀態(tài)是混合動力汽車I正在減速中的狀態(tài)。因此，圖7 圖10的橫軸的電動機轉(zhuǎn)速隨著時間的經(jīng)過從右(高的一側(cè))向左(低的一側(cè))推移。如圖7所示，當混合動力汽車I的減速開始時，按照基于電動機13的再生轉(zhuǎn)矩產(chǎn) 生的實際減速度(虛線)接近于目標減速度(實線)的方式進行控制。在圖7的例子中，實際減速度比目標減速度更低，產(chǎn)生如陰影所示的減速度未實現(xiàn)區(qū)域。由此駕駛員會感覺出減速度不足。另外，此時，如圖8所示，產(chǎn)生實際再生轉(zhuǎn)矩相對于必要的再生轉(zhuǎn)矩不足的不足再生轉(zhuǎn)矩(陰影部分)的區(qū)域。相對于此，如圖9所示，在下一次的混合動力汽車I的減速時，再生控制部30按照將基于電動機13的再生轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的減速度與基于發(fā)動機10的發(fā)動機制動器產(chǎn)生的減速度并用，從而使實際減速度(虛線)接近于目標減速度(實線)的方式進行控制。這樣，駕駛員便不會感覺到減速度不足，由此能夠得到良好的駕駛性能。另外，此時，如圖10所示，基于電動機13的再生轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的制動力與基于發(fā)動機10的發(fā)動機制動器產(chǎn)生的制動力相加，電動機13的實際再生轉(zhuǎn)矩為“判斷離合器斷開的再生轉(zhuǎn)矩閾值(點劃線)”以下。這樣，如圖4、圖6的流程圖中的步驟S3的“是”那樣，成為能夠進行離合器斷開再生的狀態(tài)。另外，“判斷離合器斷開的再生轉(zhuǎn)矩閾值”被設(shè)定為比再生最大轉(zhuǎn)矩低10% 20%左右的值。假如將“判斷離合器斷開的再生轉(zhuǎn)矩閾值”設(shè)為與再生最大轉(zhuǎn)矩相同，則有可能產(chǎn)生頻繁切換離合器連接再生和離合器斷開再生的狀態(tài)(將其稱作模式振動(mode hunting))，但是，通過將“判斷離合器斷開的再生轉(zhuǎn)矩閾值”設(shè)定為比再生最大轉(zhuǎn)矩低10% 20%左右的值，從而能夠抑制這樣的模式振動的發(fā)生。由于在從離合器斷開再生向離合器連接再生切換時，在發(fā)動機10與電動機13之間進行轉(zhuǎn)速的同步，發(fā)動機10變成比怠速狀態(tài)更高的轉(zhuǎn)速而燃料被消耗，因此從提高燃燒消耗率的觀點來看，不期望模式振動的發(fā)生。進而，由于再生控制部30按照在減速中途不會出現(xiàn)將離合器12設(shè)為連接狀態(tài)的時機的方式進行控制(步驟S8)，因此駕駛員不會感到因離合器12被連接而導(dǎo)致的緊急制動的撞擊感。另外，根據(jù)圖4的流程圖的步驟S7以及圖6的流程圖的步驟SlO的程序，如已說明，能夠避免在較短的下坡路斷斷續(xù)續(xù)的路面環(huán)境下離合器斷開再生和離合器連接再生被頻繁切換。由此，能夠減少離合器12被連接的次數(shù)，從而能夠抑制混合動力汽車I的燃料消耗量使之變低，使燃燒消耗率提高。另外，根據(jù)圖5的流程圖的步驟S20 S23的程序，從開始混合動力汽車I的運行時至初次減速時，必定僅基于電動機13進行減速，將離合器12設(shè)為斷開狀態(tài)來實施基于再生轉(zhuǎn)矩的減速。這樣，由于在減速時，能夠按照盡量減少對離合器12進行連接的機會的方式進行控制，因此能夠抑制混合動力汽車I的燃料消耗量使之變低，從而使燃燒消耗率提聞。另外，在發(fā)動機10為輔機(冷凍機的壓縮器等)的動力源的情況下，當在長長的下坡路中對離合器12進行連接時，能夠切斷發(fā)動機10的燃料噴射，從而節(jié)約燃料的同時能夠得到輔機的穩(wěn)定的動力源。這種情況下，當處于在較短的下坡路斷續(xù)的路面環(huán)境下，離合器斷開再生和離合器連接再生被頻繁切換的狀態(tài)時，作為輔機的動力源的發(fā)動機10由于其轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，是為不妥。為了避免這樣的不妥狀態(tài)，圖4的流程圖的步驟S7以及圖6的流程圖的步驟SlO的程序也是有效的。(其他實施方式)在圖4、圖6的流程圖中的步驟S4中，一旦步驟S3中變成“是”，則立即實施“離合器斷開再生”。相對于此，也可以按照如下方式進行控制，即， 將步驟S4設(shè)為“從下次開始實施離合器斷開再生”，在步驟S3中變成“是”之后，混合動力汽車I在下次減速時實施離合器斷開再生。這樣，由于離合器12在混合動力汽車I的減速中途不會處于斷開狀態(tài)，因此能夠避免讓駕駛員感到撞擊感的情況。另外，即使在減速中途離合器12變成斷開狀態(tài)，由于基于電動機13的再生轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的制動力也足夠充分，因此駕駛員所感到的撞擊感會極小。因而，通常，將步驟S4設(shè)為“從下次開始實施離合器斷開再生”的必要性很低。另外，在圖4、圖6的流程圖的說明中，也可以將“以下”改為“小于”，將“超過”改為“以上”等，針對判斷的邊界值進行各種變更。雖然針對發(fā)動機10為內(nèi)燃機的情況作了說明，但也可以是含有外燃機的熱機。另外，雖然就由混合動力E⑶18執(zhí)行的程序事先安裝在混合動力E⑶18中的情況作了說明，但也可以是將記錄有程序(保存有程序)的可移動介質(zhì)安裝在未圖示的驅(qū)動器等中，通過將從可移動介質(zhì)讀出的程序保存在混合動力ECU18內(nèi)部的非易失性存儲器中，或者，通過利用未圖示的通信部對經(jīng)由有線或者無線傳輸介質(zhì)發(fā)送過來的程序進行接收，并保存在混合動力ECU18內(nèi)部的非易失性存儲器中，從而能夠安裝在作為計算機的混合動力ECU18中。另外，各E⑶可以由將這些E⑶綜合成一個的E⑶來實現(xiàn)，或者也可以是重新設(shè)置將各E⑶的功能進一步細化的E⑶。另外，計算機所執(zhí)行的程序，可以是按照本說明書中說明的順序按時間序列進行處理的程序，也可以是并行地進行處理、或者在進行調(diào)用時等必要時刻進行處理的程序。另外，本發(fā)明的實施方式并非限定于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)還能夠進行各種變更。
權(quán)利要求
1.ー種再生控制裝置，是混合動カ汽車的再生控制裝置，該混合動カ汽車具有發(fā)動機和電動機，能夠通過所述發(fā)動機或所述電動機而行駛，或者能夠由所述發(fā)動機和所述電動機合作來進行行駛，至少在減速過程中，能夠通過所述電動機進行再生發(fā)電，并且在僅采用所述電動機的行駛過程中，能夠?qū)⑼ㄟ^所述電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力， 所述再生控制裝置的特征在于，具有 第一比較單元，其在僅采用所述電動機的行駛過程中減速的情況下，將通過所述電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動カ時，對預(yù)先設(shè)定的目標減速度和基于通過所述再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩的實際減速度進行比較；以及 控制單元，其在盡管由所述電動機產(chǎn)生最大再生轉(zhuǎn)矩，但根據(jù)所述第一比較單元的比較結(jié)果，所述實際減速度變成所述目標減速度以下的狀態(tài)仍然以規(guī)定的模式產(chǎn)生了吋，在本次減速結(jié)束后的下一次的減速時，設(shè)為所述發(fā)動機和所述電動機合作的行駛形態(tài)，并將 所述發(fā)動機的發(fā)動機制動器和所述電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再生控制裝置，其特征在干， 所述規(guī)定的模式是所述狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的再生控制裝置，其特征在干， 所述規(guī)定的模式是所述狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的狀態(tài)重復(fù)規(guī)定次數(shù)的模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項所述的再生控制裝置，其特征在干， 具有第二比較單元，其在將所述發(fā)動機的發(fā)動機制動器和所述電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動カ時，對所述目標減速度與因?qū)⑺霭l(fā)動機的發(fā)動機制動器以及所述電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動カ而產(chǎn)生的實際減速度進行比較， 在根據(jù)所述第二比較單元的比較結(jié)果，實際減速度達到目標減速度，且此時的所述電動機的再生轉(zhuǎn)矩在規(guī)定值以下時，所述控制単元將行駛形態(tài)設(shè)為僅采用所述電動機的行駛形態(tài)，并將所述電動機的再生轉(zhuǎn)矩用作制動カ。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項所述的再生控制裝置，其特征在干， 從所述混合動カ汽車的起動時起在最初的減速時，所述控制單元實施僅采用所述電動機的減速，并將通過所述電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力。
6.ー種混合動カ汽車，其特征在于，具有權(quán)利要求I 5中任一項所述的再生控制裝置。
7.—種再生控制方法，是混合動カ汽車的再生控制方法，該混合動カ汽車具有發(fā)動機和電動機，能夠通過所述發(fā)動機或所述電動機而行駛，或者能夠由所述發(fā)動機和所述電動機合作而行駛，至少在減速過程中，能夠通過所述電動機進行再生發(fā)電，并且在僅采用所述電動機的行駛過程中能夠?qū)⑼ㄟ^所述電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力， 所述再生控制方法的特征在于，包括如下步驟 第一比較步驟，其在僅采用所述電動機的行駛過程中減速的情況下，將通過所述電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動カ時，對預(yù)先設(shè)定的目標減速度與基于通過所述再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩的實際減速度進行比較； 盡管由所述電動機產(chǎn)生最大的再生轉(zhuǎn)矩，但根據(jù)所述第一比較步驟的比較結(jié)果，所述實際減速度變成所述目標減速度以下的狀態(tài)仍然以規(guī)定的模式產(chǎn)生了時，在本次減速結(jié)束后的下一次的減速時，設(shè)為所述發(fā)動機和所述電動機合作的行駛形態(tài)，并將所述發(fā)動機的發(fā)動機制動器和所述電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動カ的步驟； 第二比較步驟，其在將所述發(fā)動機的發(fā)動機制動器和所述電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動カ時，對所述目標減速度與因?qū)⑺霭l(fā)動機的發(fā)動機制動器以及所述電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動カ而產(chǎn)生的實際減速度進行比較；以及 根據(jù)所述第二比較步驟的比較結(jié)果，實際減速度達到目標減速度，且此時的所述電動機的再生轉(zhuǎn)矩為規(guī)定值以下時，設(shè)為僅采用所述電動機的行駛形態(tài)，并將所述電動機的再生轉(zhuǎn)矩用作制動カ的步驟。
8.ー種程序，其特征在干，使信息處理裝置實現(xiàn)權(quán)利要求I 6中任一項所述的再生控制裝置的功能。
全文摘要
本發(fā)明提供的混合動力汽車，能夠提高將電動機的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力時的駕駛性能，該混合動力汽車具有減速度比較部(32)，其在僅采用電動機的行駛過程中減速的情況下，將通過電動機的再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩用作制動力時，對預(yù)先設(shè)定的目標減速度和基于通過再生發(fā)電而產(chǎn)生的再生轉(zhuǎn)矩的實際減速度進行比較；和再生控制部(30)，其在盡管由電動機產(chǎn)生最大再生轉(zhuǎn)矩，但根據(jù)減速度比較部(32)的比較結(jié)果，實際減速度處于目標減速度以下的狀態(tài)仍然以規(guī)定的模式產(chǎn)生了時，在本次減速結(jié)束后的下一次減速時，設(shè)為發(fā)動機和電動機合作的行駛形態(tài)，并將發(fā)動機的發(fā)動機制動器和電動機的再生轉(zhuǎn)矩一同用作制動力。
文檔編號B60L11/14GK102958773SQ20118003183
公開日2013年3月6日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者山形啟太, 澤山昭 申請人:日野自動車株式會社