混合動力車輛及其控制方法
【專利摘要】混合動力車輛及其控制方法。所述混合動力車輛包括：發(fā)動機（22），所述發(fā)動機構(gòu)造成輸出用于行駛的動力；電動機（MG2），所述電動機構(gòu)造成輸出用于行駛的動力；開關(guān)（89），所述開關(guān)構(gòu)造成設(shè)定使燃料經(jīng)濟性優(yōu)先的燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式，并且構(gòu)造成取消所述燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式；和控制器，所述控制器構(gòu)造成：（a）基于開關(guān)的設(shè)置來運轉(zhuǎn)發(fā)動機和電動機；（b）判定供給到發(fā)動機的燃料是否劣化；和（c）當混合動力車輛在發(fā)動機的驅(qū)動停止的狀態(tài)下使用電動機的動力行駛時，當判定燃料已經(jīng)劣化時，隨后阻止通過開關(guān)設(shè)定燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式。
【專利說明】混合動力車輛及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混合動力車輛（HV)及其控制方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種配 備有開關(guān)的混合動力車輛和用于這種混合動力車輛的控制方法，所述開關(guān)在設(shè)定使燃料效 率優(yōu)先的燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式和取消所述燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式之間進行切換。

【背景技術(shù)】
[0002] 已經(jīng)提出了這種類型的混合動力車輛，在所述混合動力車輛中，當判定供給到發(fā) 動機的燃料的劣化程度較高時，提高需要從發(fā)動機輸出的所需載荷，并且增強對劣化程度 較高的燃料的消耗(例如，參見日本專利申請公布No. 2009-255680( JP2009-255680A))。在 這種混合動力車輛中，當在電動機驅(qū)動模式(其中發(fā)動機驅(qū)動停止并且車輛僅使用來自于 電動機的動力行駛）中判定燃料劣化程度較高時，發(fā)動機被起動，并且增強對劣化程度較高 的燃料的消耗。
[0003] 另外，還已經(jīng)提出了當判定供給到發(fā)動機的燃料已經(jīng)劣化并且剩余的燃料量等于 或大于閾值時，過渡到燃料消耗增強模式，在所述燃料消耗增強模式中，驅(qū)動發(fā)動機的時間 段延長(例如，參見日本專利申請公告No. 2012-030668( JP2012-030668A))。在這種混合動 力車輛中，已劣化的燃料由于過渡到燃料消耗增強模式而被迅速地消耗。
[0004] 最近已經(jīng)提出了為混合動力車輛提供開關(guān)，所述開關(guān)用于設(shè)定燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模 式，在所述燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式中，與普通行駛模式相比使燃料效率優(yōu)先，或使電動機驅(qū)動 模式優(yōu)先，在所述電動機驅(qū)動模式中，在電池通過來自外部電源的電力充電并且電池的累 積容量變得足以起動發(fā)動機之前，不起動發(fā)動機。在這樣的混合動力車輛中，應(yīng)當確定當判 定燃料劣化時如何設(shè)定燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的混合動力車輛及其控制方法提出當判定供給到發(fā)動機的燃料已經(jīng)劣化 時如何處理燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，混合動力車輛包括：發(fā)動機，所述發(fā)動機構(gòu)造成輸出用于 行駛的動力；電動機，所述電動機構(gòu)造成輸出用于行駛的動力；開關(guān)，所述開關(guān)構(gòu)造成設(shè)定 使燃料經(jīng)濟性優(yōu)先的燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式和取消所述燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式；和控制器，所 述控制器構(gòu)造成：（a)基于開關(guān)的設(shè)置來運轉(zhuǎn)發(fā)動機和電動機；（b)判定供給到發(fā)動機的燃 料是否劣化；和（c)當混合動力車輛在發(fā)動機的驅(qū)動停止的狀態(tài)下使用電動機的動力行駛 時，在判定燃料已經(jīng)劣化之后，阻止通過開關(guān)設(shè)定燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式。
[0007] 在第一方面的混合動力車輛中，當在電動機驅(qū)動模式中判定供給到發(fā)動機的燃料 已經(jīng)劣化時，阻止隨后通過模式設(shè)定取消開關(guān)來設(shè)定燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式。當在電動機驅(qū) 動模式中判定燃料已經(jīng)劣化時，通過起動發(fā)動機來增強對已劣化的燃料的消耗，但是在設(shè) 定燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式的情況下，由于燃料經(jīng)濟性優(yōu)先，所以可以停止已起動的發(fā)動機的 驅(qū)動并且可以過渡到電動機驅(qū)動模式。在這種情況下，阻止消耗已劣化的燃料。在第一方面 的混合動力車輛中，當在電動機驅(qū)動模式中判定燃料已經(jīng)劣化時，通過阻止隨后設(shè)定燃料 經(jīng)濟性優(yōu)先模式，可以保持已起動的發(fā)動機的驅(qū)動，并且可以增強對已劣化的燃料的消耗。
[0008] 在第一方面的混合動力車輛中，當混合動力車輛在已經(jīng)通過開關(guān)設(shè)定燃料經(jīng)濟性 優(yōu)先模式的狀態(tài)下使用電動機的動力行駛時，在判定燃料已經(jīng)劣化的情況下，控制器可以 取消燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式。在這種情況下，通過取消已經(jīng)設(shè)定的燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式，能夠 防止已經(jīng)通過執(zhí)行使燃料經(jīng)濟性優(yōu)先的電動機驅(qū)動模式而起動的發(fā)動機停止。結(jié)果，發(fā)動 機的驅(qū)動繼續(xù)，并且增強對已劣化的燃料的消耗。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于混合動力車輛的控制方法，所述混合動力 車輛包括：發(fā)動機，所述發(fā)動機構(gòu)造成輸出用于行駛的動力；電動機，所述電動機構(gòu)造成輸 出用于行駛的動力；開關(guān)，所述開關(guān)構(gòu)造成設(shè)定使燃料經(jīng)濟性優(yōu)先的燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式 和取消所述燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式；和控制器，所述控制方法包括：基于開關(guān)的設(shè)置操作控 制器，以驅(qū)動發(fā)動機和電動機；操作控制器以判定供給到發(fā)動機的燃料是否劣化；和當混 合動力車輛在發(fā)動機的驅(qū)動停止的狀態(tài)下使用電動機的動力行駛時，在判定燃料已經(jīng)劣化 之后，操作控制器以阻止通過開關(guān)設(shè)定燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)勢和技術(shù)以及工業(yè)意義， 在所述附圖中相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中：
[0011] 圖1是示意性地示出了作為本發(fā)明的實施例的混合動力汽車的構(gòu)造的構(gòu)造圖；
[0012] 圖2是示出了由所述實施例的HVECU執(zhí)行的經(jīng)濟性模式設(shè)定和取消處理程序的示 例的流程圖；
[0013] 圖3是示意性地示出了變型示例的混合動力汽車的構(gòu)造的構(gòu)造圖；
[0014] 圖4是示意性地示出了變型示例的混合動力汽車的構(gòu)造的構(gòu)造圖；和
[0015] 圖5是示意性地示出了變型示例的混合動力汽車的構(gòu)造的構(gòu)造圖。

【具體實施方式】
[0016] 以下基于本發(fā)明的實施例解釋用于實施本發(fā)明的模式。圖1是示意性地示出了作 為本發(fā)明的實施例的混合動力汽車20的構(gòu)造的構(gòu)造圖。如圖中所示，混合動力汽車20包 括以下部件：發(fā)動機22,所述發(fā)動機22從燃料箱21接收諸如汽油或輕油的燃料供給并且 輸出動力；發(fā)動機電子控制單元（ECU)(以下稱為發(fā)動機ECU)24,所述發(fā)動機電子控制單 元24對發(fā)動機22進行驅(qū)動控制；行星齒輪30,在所述行星齒輪30中，齒輪架連接到發(fā)動 機22的曲柄軸26,并且齒圈連接到驅(qū)動軸36,所述驅(qū)動軸36通過差速齒輪37連接到驅(qū)動 輪38a、38b ;電動機MG1，所述電動機MG1例如由同步電動發(fā)電機構(gòu)成，并且通過轉(zhuǎn)子連接到 行星齒輪30的太陽輪；電動機MG2,所述電動機MG2例如構(gòu)成為同步電動發(fā)電機，并且通過 轉(zhuǎn)子連接到驅(qū)動軸36;逆變器41、42，所述逆變器41、42用于驅(qū)動電動機1^1、1^2;電動機 ECU40,所述電動機ECU40對逆變器41、42的開關(guān)元件（附圖中未示出)進行開關(guān)控制來對電 動機MG1、MG2進行驅(qū)動控制；電池50,所述電池50例如構(gòu)成為鋰離子二次電池，并且所述 電池50經(jīng)由逆變器41、42與電動機MG1、MG2交換電力；電池 E⑶52,所述電池 E⑶52管理 電池50 ;充電器60,所述充電器60連接到諸如家用電源的外部電源，并且可以對電池50充 電；和混合動力E⑶（以下稱為HVE⑶）70,所述混合動力E⑶70控制整個車輛。
[0017] 發(fā)動機E⑶24構(gòu)成為以中央處理單元（CPU)為中心的微處理器（附圖中未示出這 個構(gòu)造)，并且除了 CPU以外，發(fā)動機E⑶24還設(shè)有存儲處理程序的只讀存儲器（ROM)、用于 暫時存儲數(shù)據(jù)的隨機存取存儲器（RAM)、輸入/輸出端口和通信端口。來自于檢測發(fā)動機 22的驅(qū)動狀態(tài)的各種傳感器的信號經(jīng)由輸入端口輸入到發(fā)動機E⑶24中。這些信號的示例 包括：曲柄位置Θ cr，其來自于檢測曲柄軸26的轉(zhuǎn)動位置的曲柄位置傳感器；冷卻水溫度 Tw，其來自于檢測發(fā)動機22中的冷卻水的溫度的水溫度傳感器；氣缸內(nèi)的壓力Pin，其來自 于附裝在燃燒室內(nèi)的壓力傳感器；凸輪位置Θ ca，其來自于凸輪位置傳感器，所述凸輪位 置傳感器檢測打開和關(guān)閉進氣門和排氣門的凸輪軸的轉(zhuǎn)動位置，所述進氣門和排氣門進行 燃燒室的進氣和排氣；節(jié)氣門位置TP，其來自于檢測節(jié)氣門的位置的節(jié)氣門位置傳感器； 進氣量Qa，其來自于安裝在進氣管上的空氣流量計；進氣溫度Ta，其來自于也安裝在進氣 管上的溫度傳感器；空燃比AF，其來自于安裝在排氣系統(tǒng)上的空氣燃料傳感器；和氧信號 02,其來自于也安裝在排氣系統(tǒng)上的氧傳感器。用于驅(qū)動發(fā)動機22的各種控制信號從發(fā)動 機ECU24經(jīng)由輸出端口輸出。這些信號的示例包括：發(fā)送到燃料噴射閥的驅(qū)動信號；發(fā)送到 調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置的節(jié)氣門電動機的驅(qū)動信號；發(fā)送到與點火器成一體的點火線圈的控制信 號；和發(fā)送到可變氣門正時機構(gòu)的控制信號，所述可變氣門正時機構(gòu)可以改變進氣門的打 開關(guān)閉正時。另外，發(fā)動機E⑶24與HVE⑶70通信，通過來自于HVE⑶70的控制信號對發(fā)動 機22進行驅(qū)動控制，并且根據(jù)需要將與發(fā)動機22的驅(qū)動狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)輸出到HVECU70。 發(fā)動機ECU24還基于來自于安裝在曲柄軸26上的曲柄位置傳感器（附圖中未示出）的信號 來計算曲柄軸26的轉(zhuǎn)速，S卩，發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne。
[0018] 電動機E⑶40構(gòu)成為以CPU為中心的微處理器（附圖中未示出這個構(gòu)造)，并且除 了 CPU以外，電動機ECU40還設(shè)有存儲處理程序的ROM、用于暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入/輸 出端口和通信端口。對電動機MG1、MG2進行驅(qū)動控制所需的信號經(jīng)由輸入端口輸入到電動 機E⑶40中。這些信號的示例包括：轉(zhuǎn)動位置0 ml、Θ m2,其來自于檢測電動機MG1、MG2的 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動位置的轉(zhuǎn)動位置檢測傳感器43、44 ;和施加到電動機MG1、MG2的相電流，所述相 電流通過電流傳感器（附圖中未示出）檢測。發(fā)送到逆變器41、42的開關(guān)元件（附圖中未示 出）的開關(guān)控制信號從電動機E⑶40經(jīng)由輸出端口輸出。電動機E⑶40也與HVE⑶70通信， 通過來自于HVECU70的控制信號對電動機MG1、MG2進行驅(qū)動控制，并且根據(jù)需要將與電動 機MG1、MG2的驅(qū)動狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)輸出到HVE⑶70。電動機E⑶40還基于來自于轉(zhuǎn)動位置 檢測傳感器43、44的電動機MG1、MG2的轉(zhuǎn)動位置Θ ml、Θ m2來計算電動機MG1、MG2的轉(zhuǎn) 動角速度《ml、ωπι2和轉(zhuǎn)速Nml、Nm2。
[0019] 電池 E⑶52構(gòu)成為以CPU為中心的微處理器（附圖中未示出這個構(gòu)造)，并且除了 CPU以外，電池 E⑶52還設(shè)有存儲處理程序的ROM、用于暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入/輸出端 口和通信端口。管理電池50所需的信號經(jīng)由輸入端口輸入到電池 E⑶52中。這些信號的 不例包括：端電壓（電池電壓)Vb，其來自于布置在電池50的端子之間的電壓傳感器51a ;充 電放電電流Ib，其來自于安裝在電力線上的電流傳感器51b，所述電力線連接到電池50的 輸出端子；和電池溫度Tb，其來自于安裝在電池50上的溫度傳感器51c。與電池50的狀態(tài) 有關(guān)的數(shù)據(jù)根據(jù)需要通過通信而傳送到HVE⑶70。為了管理電池50,電池 E⑶52基于由電 流傳感器51b檢測到的充電放電電流lb的積分值來計算充電的蓄電率狀態(tài)S0C，所述蓄電 率狀態(tài)SOC是此時可從電池50放電的電力與總?cè)萘康谋?；或電?ECU52基于計算出的蓄 電率S0C和電池溫度Tb來計算輸入極限Win和輸出極限Wout，所述輸入極限Win是對電 池50進行充電的可容許的輸入電力，所述輸出極限Wout是電池50放電的可容許的輸出電 力。電池50的輸入極限Win和輸出極限Wout可以通過以下方式設(shè)定：基于電池溫度Tb設(shè) 定輸入極限Win和輸出極限Wout的基值、基于電池50的蓄電率S0C設(shè)定輸出極限修正因 子和輸入極限修正因子；并且將已經(jīng)設(shè)定的輸入極限Win和輸出極限Wout的基值乘以修正 因子。
[0020] 充電器60經(jīng)由繼電器62連接到將逆變器41、42與電池50連接的電力線54。充 電器60設(shè)有：交流/直流（AC/DC)轉(zhuǎn)換器66,其將來自于外部電源的、經(jīng)由電源插頭68供 給的AC電力轉(zhuǎn)換成DC電力；和DC/DC轉(zhuǎn)換器64,所述DC/DC轉(zhuǎn)換器64將來自于AC/DC轉(zhuǎn) 換器66的DC電力的電壓轉(zhuǎn)換，并且將經(jīng)過轉(zhuǎn)換的電壓供給到電力線54。
[0021] HVE⑶70構(gòu)成為以CPU為中心的微處理器（附圖中未示出這個構(gòu)造)，并且除了 CPU 以外，HVE⑶70還設(shè)有存儲處理程序的ROM、用于暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入/輸出端口和通 信端口。以下信號經(jīng)由輸入端口輸入到HVE⑶70中：連接檢測信號，其來自于連接檢測傳感 器69,所述連接檢測傳感器69檢測電源插頭68與外部電源的連接；點火信號，其來自于點 火開關(guān)80 ;換擋位置（SP)，其來自于SP傳感器82,所述SP傳感器82檢測換擋桿81的操 作位置；加速器下壓量Acc，其來自于加速踏板位置傳感器84,所述加速踏板位置傳感器84 檢測加速踏板83的下壓量；制動踏板位置（BP)，其來自于BP傳感器86,所述BP傳感器86 檢測制動踏板85的下壓量；車速V，其來自于車速傳感器88 ;和經(jīng)濟性開關(guān)信號EC0,其來 自于經(jīng)濟性開關(guān)89,所述經(jīng)濟性開關(guān)89設(shè)定燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式(經(jīng)濟性模式)，在所述燃 料經(jīng)濟性優(yōu)先模式中，當車輛行駛時使燃料經(jīng)濟性優(yōu)先。如上所述，HVE⑶70經(jīng)由通信端口 連接到發(fā)動機E⑶24、電動機E⑶40和電池 E⑶52,并且與發(fā)動機E⑶24、電動機E⑶40和電 池 ECU52交換各種控制信號和數(shù)據(jù)。
[0022] 在具有這種構(gòu)造的實施例的混合動力汽車20中，基于車速V和與駕駛員踩踏加速 踏板的下壓量相對應(yīng)的加速器下壓量Acc來計算應(yīng)當輸出到驅(qū)動軸36的所需轉(zhuǎn)矩Tr*。發(fā) 動機22和電動機MG1、MG2的驅(qū)動控制執(zhí)行成使得與所需轉(zhuǎn)矩Tr*相對應(yīng)的所需功率被輸 出到驅(qū)動軸36。發(fā)動機22和電動機MG1、MG2的驅(qū)動控制可以以轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換驅(qū)動模式、充放 電驅(qū)動模式和電動機驅(qū)動模式進行。在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換驅(qū)動模式中，發(fā)動機22的驅(qū)動控制執(zhí)行成 使得從發(fā)動機22輸出與所需機械功率匹配的機械功率，并且電動機MG1和電動機MG2的驅(qū) 動控制執(zhí)行成使得從發(fā)動機22輸出的全部機械功率均通過行星齒輪30、電動機MG1和電 動機MG2進行轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換，并且經(jīng)過轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換的功率被輸出到驅(qū)動軸36。在充放電驅(qū)動模式 中，發(fā)動機22的驅(qū)動控制執(zhí)行成使得從發(fā)動機22輸出與所需機械功率和電池50充電放電 所需的電功率的總和相匹配的機械功率。另外，電動機MG1和電動機MG2的驅(qū)動控制執(zhí)行 成使得在電池50充電和放電時并且在從發(fā)動機22輸出的全部機械功率或輸出的機械功率 的一部分通過行星齒輪30、電動機MG1和電動機MG2進行轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換時，所需機械功率被輸 出到驅(qū)動軸36。在電動機驅(qū)動模式中，驅(qū)動控制執(zhí)行成使得發(fā)動機22停止驅(qū)動，并且來自 電動機MG2的與所需功率匹配的功率被輸出到驅(qū)動軸36。另外，在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換驅(qū)動模式和充 放電驅(qū)動模式這兩種模式中，發(fā)動機22、電動機MG1和電動機MG2被控制成使得所需功率 在發(fā)動機22被驅(qū)動時被輸出到驅(qū)動軸36,并且這兩種控制模式相互之間沒有顯著的不同。 因此，這兩個模式在下文中將統(tǒng)稱為發(fā)動機驅(qū)動模式。
[0023] 在發(fā)動機驅(qū)動模式中，HVE⑶70基于來自于加速踏板位置傳感器84的加速器下壓 量Acc和來自于車速傳感器88的車速V設(shè)定行駛所需(應(yīng)當被輸出到驅(qū)動軸36)的所需轉(zhuǎn) 矩Tr*。然后，通過將已經(jīng)設(shè)定的所需轉(zhuǎn)矩Tr*乘以驅(qū)動軸36的轉(zhuǎn)速Nr (例如，電動機MG2 的轉(zhuǎn)速Nm2,或通過將車速V乘以重新計算因子所得到的轉(zhuǎn)速)來計算行駛所需的行駛功率 Pdrv*。然后，通過從計算出的行駛功率Pdrv*中減去電池50的充放電所需功率Pb*(當電 池50放電時充放電所需功率Pb*為正值，并且該充放電所需功率Pb*取決于電池50的蓄 電率S0C)，設(shè)定對于車輛所需(應(yīng)當從發(fā)動機22輸出）的所需功率Pe*。然后，通過使用將 作為發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne和轉(zhuǎn)矩Te之間的關(guān)系的操作線(例如，燃料消耗最優(yōu)操作線)，設(shè) 定發(fā)動機22的目標轉(zhuǎn)速Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*，其中，在該操作線上，能夠從發(fā)動機22高效地 輸出所需功率Pe*。由基于所需功率Pe*和操作線的由目標轉(zhuǎn)速Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*構(gòu)成 的驅(qū)動點在下文中稱作燃料消耗驅(qū)動點。然后，通過使發(fā)動機22的轉(zhuǎn)速Ne變成在電池50 的輸入/輸出極限Win、Wout的范圍內(nèi)的目標轉(zhuǎn)速Ne*的轉(zhuǎn)速反饋控制來設(shè)定電動機MG1 的轉(zhuǎn)矩命令Tml*。而且，通過從所需轉(zhuǎn)矩Tr*中減去當電動機MG1根據(jù)轉(zhuǎn)矩命令Tml*被驅(qū) 動時經(jīng)由行星齒輪30作用在驅(qū)動軸36上的轉(zhuǎn)矩，設(shè)定電動機MG2的轉(zhuǎn)矩命令Tm2*。已經(jīng) 設(shè)定的目標轉(zhuǎn)速Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*被傳送到發(fā)動機E⑶24,并且轉(zhuǎn)矩命令Tml*、Tm2*被 傳送到電動機E⑶40。已經(jīng)接收到目標轉(zhuǎn)速Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*的發(fā)動機E⑶24對發(fā)動機 22進行進氣量控制、燃料噴射控制和點火控制，以便以目標轉(zhuǎn)速Ne*和目標轉(zhuǎn)矩Te*驅(qū)動發(fā) 動機22。已經(jīng)接收到轉(zhuǎn)矩命令Tml*、Tm2*的電動機E⑶40對逆變器41、42的開關(guān)元件進 行開關(guān)控制，以便根據(jù)轉(zhuǎn)矩命令Tml*、Tm2*驅(qū)動電動機MG1、MG2。因為這種控制，可以將所 需轉(zhuǎn)矩Tr*輸出到驅(qū)動軸36,以使車輛在電池50的輸入/輸出極限Win、Wout的范圍內(nèi)行 駛，并且同時以較好的效率驅(qū)動發(fā)動機22。在發(fā)動機驅(qū)動模式中，當滿足發(fā)動機22的停止 條件時，例如，當滿足發(fā)動機22的所需功率Pe*等于或小于停止閾值Pstop的條件時，發(fā)動 機22停止驅(qū)動，并且過渡到電動機驅(qū)動模式。停止閾值Pstop設(shè)定為最好停止驅(qū)動發(fā)動機 22的所需功率Pe*的范圍的上限。
[0024] 在電動機驅(qū)動模式中，HVE⑶70基于加速器下壓量Acc和車速V設(shè)定所需轉(zhuǎn)矩 Tr*，將電動機MG1的轉(zhuǎn)矩命令Tml*設(shè)定為值0,將電動機MG2的轉(zhuǎn)矩命令Tm2*設(shè)定成使得 所需轉(zhuǎn)矩Tr*在電池50的輸入/輸出極限Win、Wout的范圍內(nèi)被輸出到驅(qū)動軸36,并且將 這些設(shè)定傳送到電動機E⑶40。已經(jīng)接收到轉(zhuǎn)矩命令Tml*、Tm2*的電動機E⑶40對逆變器 41、42的開關(guān)元件進行開關(guān)控制，以便根據(jù)轉(zhuǎn)矩命令Tml*、Tm2*驅(qū)動電動機MG1、MG2。因為 這種控制，可以在發(fā)動機22的驅(qū)動停止的狀態(tài)下將所需轉(zhuǎn)矩Tr*輸出到驅(qū)動軸36,以使車 輛在電池50的輸入/輸出極限Win、Wout的范圍內(nèi)行駛。在這種電動機驅(qū)動模式中，當滿 足用于發(fā)動機22的起動條件時，例如，當滿足發(fā)動機22的所需功率Pe*變得等于或大于起 動閾值Pstart時，發(fā)動機22起動，并且過渡到發(fā)動機驅(qū)動模式。發(fā)動機22的所需功率Pe* 通過從行駛功率Prdrv*中減去電池50的充放電所需功率Pb*獲得，所述行駛功率Prdrv* 通過將所需轉(zhuǎn)矩Tr*乘以驅(qū)動軸36的轉(zhuǎn)速Nr而獲得。起動閾值Pstart設(shè)定為最好起動 發(fā)動機22的所需功率Pe*的范圍的下限。
[0025] 另外，對于這個實施例的混合動力汽車20,車輛停在家里或預(yù)定充電位置，電源插 頭68連接到外部電源，充電器60被控制，并且通過來自外部電源的電力對電池50進行充 電。在電池50已經(jīng)被充電之后，在電池50的蓄電率SOC達到閾值Shv (例如，20%或30%) 之前，車輛以電動機驅(qū)動優(yōu)先模式行駛，其中所述閾值Shv已經(jīng)被設(shè)定為可以起動發(fā)動機 22的水平。在電池50的蓄電率S0C已經(jīng)達到閾值Shv之后，車輛以混合驅(qū)動優(yōu)先模式行 駛。本文中所提及的電動機驅(qū)動優(yōu)先模式是這樣的模式，在該模式中，與使用來自發(fā)動機22 的動力和來自電動機MG2的動力二者的混合動力驅(qū)動模式相比，車輛以使電動機驅(qū)動(其 僅使用來自電動機MG2的動力）優(yōu)先的方式行駛。混合動力驅(qū)動優(yōu)先模式是使混合動力驅(qū) 動比電動機驅(qū)動優(yōu)先的模式。
[0026] 另外，在這個實施例的混合動力汽車20中，通過操作經(jīng)濟性開關(guān)89在普通行駛模 式和燃料經(jīng)濟性優(yōu)先行駛模式(經(jīng)濟性模式)之間進行切換。本文中所提及的普通行駛模式 是車輛在考慮到燃料經(jīng)濟性和舒適度的情況下行駛的模式。燃料經(jīng)濟性優(yōu)先行駛模式(經(jīng) 濟性模式）是即使在駕駛特性與普通行駛模式中的駕駛特性相比劣化的情況下也使燃料經(jīng) 濟性優(yōu)先的行駛模式。在經(jīng)濟性模式中，HVECU70對發(fā)動機22和電動機MG1、MG2進行驅(qū)動 控制，例如使得與普通行駛模式相比，與加速器下壓量Acc相對應(yīng)的所需轉(zhuǎn)矩Tr減小，或所 需轉(zhuǎn)矩Tr*或行駛功率Pdrv*的每單位時間變化量減小或受到限制，或所需轉(zhuǎn)矩Tr*或行 駛功率Pdrv*的上限值減小。因此，在經(jīng)濟性開關(guān)89打開并且在電池50已經(jīng)通過外部電 源充電之后在電動機驅(qū)動優(yōu)先模式中設(shè)定經(jīng)濟性模式的情況下，在電池50的蓄電率S0C達 到閾值Shv之前，只要加速踏板83不被激烈地踩下(例如，加速器下壓量Acc等于或大于普 通行駛模式中的90%的下壓量)，發(fā)動機22就不起動。
[0027] 下面解釋具有上述構(gòu)造的這個實施例的混合動力汽車20的操作，尤其是當發(fā)動 機22的燃料已經(jīng)劣化時執(zhí)行的操作。圖2是示出了由這個實施例的HVECU70執(zhí)行的經(jīng)濟 性模式設(shè)定和取消處理程序的示例的流程圖。在系統(tǒng)已經(jīng)起動之后，這個程序以預(yù)定的周 期(例如，每幾毫秒或每幾十毫秒）重復(fù)地執(zhí)行。
[0028] 在執(zhí)行經(jīng)濟性模式設(shè)定和取消處理程序時，首先，執(zhí)行輸入燃料劣化判定標志F 和來自經(jīng)濟性開關(guān)89的經(jīng)濟性開關(guān)信號ECO的處理(步驟S100)。在燃料劣化判定標志F 中，當供給到發(fā)動機22的燃料沒有劣化時，值0被保持為初始值，而當燃料已經(jīng)劣化時，設(shè) 定值1。例如，可以基于自從上一次加油開始是否已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定的時間段(例如，幾個月至 約一年）來判定燃料是否已經(jīng)劣化。在這個實施例的混合動力汽車20中，可以使用來自外 部電源(例如家用電源）的電力來對電池50進行充電。因此，當汽車僅短距離行駛(重復(fù)短 距離行駛和電池50充電）時，在相當長的時間段不消耗燃料箱21中的燃料，并且燃料會劣 化。因此，執(zhí)行這種燃料劣化判定。在這個實施例中，在當發(fā)動機22的驅(qū)動停止時判定燃 料已經(jīng)劣化的情況下，通過燃料劣化驅(qū)動控制（附圖中未示出）起動發(fā)動機22,并且增強對 已劣化的燃料的消耗。
[0029] 然后，檢查輸入的燃料劣化判定標志F的值(步驟S110)，并且當燃料劣化判定標 志F的值為0時，燃料沒有劣化。因此，設(shè)定基于經(jīng)濟性開關(guān)信號ECO的模式。從而，當經(jīng)濟 性開關(guān)信號ECO是打開（0N)時，設(shè)定經(jīng)濟性模式，并且當經(jīng)濟性開關(guān)信號ECO是關(guān)閉（OFF) 時，設(shè)定普通行駛模式(步驟S120)，并且結(jié)束程序。
[0030] 同時，當燃料劣化判定標志F的值為1時，判定燃料已經(jīng)劣化。因此，阻止隨后通 過經(jīng)濟性開關(guān)89設(shè)定經(jīng)濟性模式，并且在此刻已經(jīng)設(shè)定了經(jīng)濟性模式的情況下，取消經(jīng)濟 性模式，執(zhí)行普通行駛模式(步驟S130)，并且結(jié)束程序。在判定燃料已經(jīng)劣化的情況下阻止 隨后的經(jīng)濟性模式或取消已經(jīng)設(shè)定的經(jīng)濟性模式的目的在于，防止即使在發(fā)動機22已經(jīng) 根據(jù)燃料劣化判定起動時，發(fā)動機22的驅(qū)動也由于通過經(jīng)濟性模式設(shè)定使電動機驅(qū)動優(yōu) 先而停止。結(jié)果，可以增強對已劣化的燃料的消耗。
[0031] 對于這個實施例的上述混合動力汽車20,當在電動機驅(qū)動模式中判定燃料已經(jīng)劣 化并且燃料劣化判定標志F被設(shè)定為值1時，阻止隨后設(shè)定經(jīng)濟性模式，取消此刻已經(jīng)設(shè)定 的經(jīng)濟性模式設(shè)定，并且實施普通行駛模式。因此，可以防止已經(jīng)由于通過設(shè)定經(jīng)濟性模式 來執(zhí)行使燃料經(jīng)濟性優(yōu)先的電動機驅(qū)動模式而起動的發(fā)動機22停止。結(jié)果，保持驅(qū)動已經(jīng) 起動的發(fā)動機，并且可以增強對已劣化的燃料的消耗。
[0032] 在這個實施例的混合動力汽車20中，當在電動機驅(qū)動模式中判定燃料已經(jīng)劣化 時，阻止隨后的經(jīng)濟性模式，并且取消此刻已經(jīng)設(shè)定的經(jīng)濟性模式。然而，當在電動機驅(qū)動 模式中判定燃料已經(jīng)劣化時，可以阻止隨后的經(jīng)濟性模式或取消此刻已經(jīng)設(shè)定的經(jīng)濟性模 式。
[0033] 在這個實施例的混合動力汽車20中，充電器60設(shè)置成用于通過使用外部電源對 電池50充電。然而，本發(fā)明也可應(yīng)用于沒有充電器60的混合動力車輛。
[0034] 在這個實施例的混合動力汽車20中，來自電動機MG2的動力被輸出到連接到驅(qū)動 輪38a、38b的驅(qū)動軸36。替代地，如圖3中所示的變型示例的混合動力汽車120所例示的 那樣，來自電動機MG2的動力可以被輸出到除了連接到驅(qū)動軸36的軸(連接到驅(qū)動輪38a、 38b的軸）以外的軸(在圖3中連接到車輪39a、39b的軸）。
[0035] 在這個實施例的混合動力汽車20中，來自發(fā)動機22的動力經(jīng)由行星齒輪30輸出 到連接到驅(qū)動輪38a、38b的驅(qū)動軸36。替代地，如圖4中所示的變型示例的混合動力汽車 220所例示的那樣，可以設(shè)置雙轉(zhuǎn)子電動機230,所述雙轉(zhuǎn)子電動機230具有連接到發(fā)動機 22的曲柄軸的內(nèi)轉(zhuǎn)子232和連接到與驅(qū)動輪38a、38b相連的驅(qū)動軸36的外轉(zhuǎn)子234,并且 所述雙轉(zhuǎn)子電動機230將來自發(fā)動機22的機械功率的一部分傳遞到驅(qū)動軸36,并且將剩余 的機械功率轉(zhuǎn)化成電功率。
[0036] 在這個實施例的混合動力汽車20中，來自發(fā)動機22的動力經(jīng)由行星齒輪30輸出 到連接到驅(qū)動輪38a、38b的驅(qū)動軸36,并且來自電動機MG2的動力也輸出到驅(qū)動軸36。替 代地，如圖5中所示的變型示例的混合動力汽車320所例示的那樣，可以使用這樣的構(gòu)造， 在所述構(gòu)造中，電動機MG經(jīng)由傳動裝置330附裝到連接到驅(qū)動輪38a、38b的驅(qū)動軸36,并 且發(fā)動機22經(jīng)由離合器329連接到電動機MG的轉(zhuǎn)動軸。利用這種構(gòu)造，來自發(fā)動機22的 動力可以經(jīng)由電動機MG的轉(zhuǎn)動軸和傳動裝置330輸出到驅(qū)動軸36,并且來自電動機MG的 動力可以經(jīng)由傳動裝置330輸出到驅(qū)動軸。
[0037] 下面解釋這個實施例中的主要元件與本發(fā)明的主要元件之間的對應(yīng)關(guān)系。在這個 實施例中，發(fā)動機22與"發(fā)動機"相對應(yīng)，電動機MG2與"電動機"相對應(yīng)，經(jīng)濟性開關(guān)89與 "開關(guān)"相對應(yīng)，并且HVE⑶70、發(fā)動機E⑶24和電動機E⑶40均與"控制器"相對應(yīng)。
[0038] 在這個實施例中的主要元件與本發(fā)明的主要元件之間的對應(yīng)關(guān)系中，這個實施例 僅僅是用于解釋用于實施本發(fā)明的具體模式的一個示例。因此，這個實施例的元件不限制 本發(fā)明的元件。因而，應(yīng)當基于本發(fā)明的描述來解釋本發(fā)明，并且上述實施例僅僅是本發(fā)明 的一個具體示例。
[0039] 在上文中通過使用上述實施例解釋了實施本發(fā)明的模式，但是本發(fā)明明顯不局限 于所述實施例，并且在不脫離本發(fā)明的本質(zhì)的情況下可以以各種形式實施本發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1. 一種混合動力車輛，所述混合動力車輛包括： 發(fā)動機（22)，所述發(fā)動機構(gòu)造成輸出用于行駛的動力； 電動機(MG2)，所述電動機構(gòu)造成輸出用于行駛的動力； 開關(guān)（89)，所述開關(guān)構(gòu)造成設(shè)定使燃料經(jīng)濟性優(yōu)先的燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式和取消所述 燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式；和 控制器，所述控制器構(gòu)造成： (a) 基于所述開關(guān)的設(shè)置來運轉(zhuǎn)所述發(fā)動機和所述電動機； (b) 判定供給到所述發(fā)動機的燃料是否劣化；和 (c) 當所述混合動力車輛在所述發(fā)動機停止的狀態(tài)下使用所述電動機行駛時，在所述 控制器判定供給到所述發(fā)動機的燃料劣化之后，阻止所述開關(guān)設(shè)定所述燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模 式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛，其中，在所述混合動力車輛在設(shè)定燃料經(jīng)濟 性優(yōu)先模式的狀態(tài)下使用所述電動機行駛時，當所述控制器判定供給到所述發(fā)動機的燃料 劣化時，所述控制器取消所述燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式。
3. -種用于混合動力車輛的控制方法，所述混合動力車輛包括：發(fā)動機（22)，所述發(fā) 動機構(gòu)造成輸出用于行駛的動力；電動機(MG2)，所述電動機構(gòu)造成輸出用于行駛的動力； 開關(guān)（89)，所述開關(guān)構(gòu)造成設(shè)定使燃料經(jīng)濟性優(yōu)先的燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式和取消所述燃料 經(jīng)濟性優(yōu)先模式；和控制器， 所述控制方法包括： 基于所述開關(guān)的設(shè)置通過所述控制器運轉(zhuǎn)所述發(fā)動機和所述電動機； 通過所述控制器判定供給到所述發(fā)動機的燃料是否劣化；和 當所述混合動力車輛在所述發(fā)動機停止的狀態(tài)下使用所述電動機行駛時，在所述控制 器判定供給到所述發(fā)動機的燃料劣化之后，通過所述控制器阻止所述開關(guān)設(shè)定所述燃料經(jīng) 濟性優(yōu)先模式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，所述控制方法還包括： 在所述混合動力車輛在設(shè)定燃料經(jīng)濟性優(yōu)先模式的狀態(tài)下使用所述電動機行駛時，當 所述控制器判定供給到所述發(fā)動機的燃料劣化時，通過所述控制器取消所述燃料經(jīng)濟性優(yōu) 先模式。
【文檔編號】B60W10/06GK104057947SQ201410101789
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月21日
【發(fā)明者】大西健二, 矛井耕司, 糸山大介, 遠藤弘樹, 青木一真, 矢口英明, 荒井干久 申請人:豐田自動車株式會社