本發(fā)明涉及控制車輛的行進驅(qū)動。
背景技術:
在最近開發(fā)的混合動力車輛中,已知能夠以行進模式操作的車輛,其中,通過電動機驅(qū)動用于行進的驅(qū)動輪,而電力通過內(nèi)燃機(串行模式)驅(qū)動發(fā)電機產(chǎn)生。
而且,設置有用于行進驅(qū)動的電動機的許多車輛被配置為能夠再生制動,其中,電動機產(chǎn)生電力,以及由關閉加速器等而在車輛減速過程中制動車輛,因此,通過再生制動產(chǎn)生的電力能夠?qū)囕d電池進行充電。進一步地,如發(fā)動機制動,再生制動能夠?qū)⒅苿討糜谲囕v。
進一步地,還提出了一種包括用于使電壓升壓和降壓的變壓器的車輛,其中,通過變壓器使從車載電池輸出的電壓升壓,以驅(qū)動電動機。
例如,日本專利特開公開號2007-325352公開了一種包括用于驅(qū)動前輪的電動前電機和用于驅(qū)動后輪的后電機的車輛。在有關車輛中,通過從車載電池輸出并且通過變壓器升壓的電壓驅(qū)動前電機。通過發(fā)電機產(chǎn)生的電力能夠被施加于前電機。進一步地,通過利用變壓器使得由發(fā)電機產(chǎn)生的電力的電壓降壓,而變得可以將電力供應至后電機并且對電池進行充電。
如上所述,在能夠支持串行模式操作與再生制動的車輛中,例如,當加速器在串行模式過程中關閉時,電動機通過再生制動產(chǎn)生電力。
進一步地,還存在這樣一種車輛,其中,執(zhí)行控制以增加發(fā)電機產(chǎn)生的電力,使得當加速器在該串行模式下從打開關閉時,隨著行進驅(qū)動所需的電力減少,發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度降低。
然而,如上所述,鑒于保護部件免于產(chǎn)生熱等,變壓器的輸入和輸出電力存在上限值。在如上所述的配備有變壓器并且能夠再生制動的車輛中,在當加速器在該串行模式過程中從打開關閉以使車輛減速時,當發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度如上所述降低時的這種情況下,產(chǎn)生電力可以從發(fā)電機輸出,使得通過電動機產(chǎn)生的電力與通過發(fā)電機產(chǎn)生的電力被輸入至變壓器。因此,在車輛減速過程中,存在輸入至變壓器的電力超過其上限的風險。其中,存在的問題在于抑制再生制動從而不允將超過上限值的電力輸入至變壓器,使產(chǎn)生空閑的行進感覺以及行進穩(wěn)定性下降。
技術實現(xiàn)要素:
相應地,本發(fā)明的目的是提供一種車輛的行進驅(qū)動裝置,在設置有變壓器并且能夠再生制動的混合動力車輛中,該裝置在車輛減速過程中能夠在確保再生制動扭矩不小于預定水平的同時保護變壓器。
為了實現(xiàn)上述目標,用于本發(fā)明的車輛的行進驅(qū)動裝置包括:變壓器,基于溫度條件改變變壓器的最大輸入/輸出電力;第一電動機,用于通過車輛的前輪和后輪中的任意一個的旋轉(zhuǎn)力再生電力并且使電力通過變壓器變壓并且被供應至電池;以及發(fā)電機,用于通過被內(nèi)燃機驅(qū)動產(chǎn)生電力,并且使電力通過變壓器變壓并且被供應至電池,其中,車輛的行進驅(qū)動裝置包括第一演算部和第二演算部,第一演算部用于演算第一電動機的再生電力,使得對車輛的車輪中的任意一個施加不小于預定水平的再生制動扭矩;并且第二演算部用于演算發(fā)電機的產(chǎn)生電力,其中,第二演算部將通過從變壓器的最大輸入/輸出電力中減去在第一演算部中演算的再生電力而獲得的差設置成發(fā)電機的最大產(chǎn)生電力。
因此,因為在根據(jù)本發(fā)明的車輛的行進驅(qū)動裝置中,將通過從變壓器的最大輸入/輸出電力中減去第一電動機的再生電力而獲得的差設置成發(fā)電機額最大產(chǎn)生電力,所以在車輛減速過程中,當將第一電動機的再生電力與發(fā)電機的產(chǎn)生電力輸入至變壓器時,可以防止超過最大輸入/輸出電力,由此保護變壓器。而且,因為演算第一電動機的再生電力使得對車輪施加不小于預定水平的再生制動扭矩,所以在減速過程中可以抑制車輛的空閑行進感并且改善行進穩(wěn)定性。
進一步地,優(yōu)選地,行進驅(qū)動裝置進一步包括:設置部,用于設置內(nèi)燃機的目標旋轉(zhuǎn)速度;和檢測部,用于檢測內(nèi)燃機的實際旋轉(zhuǎn)速度;其中,第二演算部可基于目標旋轉(zhuǎn)速度與實際旋轉(zhuǎn)速度之間的偏差演算產(chǎn)生電力,使得產(chǎn)生電力不大于最大產(chǎn)生電力。
因此,例如,當通過關閉加速器控制內(nèi)燃機的旋轉(zhuǎn)速度時,執(zhí)行控制以限制發(fā)電機產(chǎn)生的電力,從而可以在保護變壓器的同時確保再生制動扭矩。
進一步地,優(yōu)選地,第二演算部可執(zhí)行演算,使得產(chǎn)生電力隨著目標旋轉(zhuǎn)速度與實際旋轉(zhuǎn)速度之間的偏差的增加而減少。
因此,例如,當通過關閉加速器控制內(nèi)燃機的旋轉(zhuǎn)速度時,基于目標旋轉(zhuǎn)速度與實際旋轉(zhuǎn)速度之間的偏差適當?shù)貓?zhí)行控制以限制發(fā)電機產(chǎn)生的電力,從而可以在保護變壓器的同時確保再生制動扭矩。
進一步地,優(yōu)選地,行進驅(qū)動裝置進一步包括:第二電動機,用于不經(jīng)由變壓器將電力供應至電池,電力通過車輛的前輪和后輪中的另一個的旋轉(zhuǎn)力再生;和計算部,計算部用于計算第一電動機的再生扭矩與第二電動機的再生扭矩之間的分配比,其中,計算部可基于變壓器的溫度對第一電動機與第二電動機的再生扭矩進行校正,使得在第一電動機和第二電動機處產(chǎn)生不小于預定水平的再生制動扭矩。
這使得可以確保前輪與后輪在再生制動過程中的再生制動扭矩,由此改善車輛在減速過程中的行進穩(wěn)定性。
進一步地,優(yōu)選地,計算部可隨著變壓器的溫度變高而降低在第一電動機處產(chǎn)生的再生扭矩。
這使得可以降低前輪的再生電力,由此增加發(fā)電機的最大產(chǎn)生電力。因此,當關閉加速器時,可以快速降低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)頻率。
附圖說明
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的車輛的行進驅(qū)動裝置的示意性配置圖;
圖2是示出根據(jù)本實施方式的驅(qū)動控制裝置的配置的框圖;
圖3是示出本實施方式的行進驅(qū)動裝置中的驅(qū)動控制程序的一部分的流程圖;
圖4是用于計算發(fā)動機產(chǎn)生的上限電力的繪圖的一個實例。
圖5是示出本實施方式的驅(qū)動控制中的電機再生最大電力相對于升壓轉(zhuǎn)換器上限電力的關系的圖表;
圖6是示出本實施方式的驅(qū)動控制中的發(fā)電機再生最大電力相對于升壓轉(zhuǎn)換器上限電力的關系的圖表;并且
圖7是示出與升壓轉(zhuǎn)換器的溫度對應的升壓轉(zhuǎn)換器上限電力處的前輪發(fā)動機制動電力與發(fā)電機再生最大電力之間的比例的圖表。
具體實施方式
在下文中,將參考附圖對本發(fā)明的實施方式進行描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的車輛的行進驅(qū)動裝置1的示意性配置圖。
如圖1所示,本發(fā)明的一個實施方式的配備有行進驅(qū)動裝置1的車輛是四輪驅(qū)動混合動力車輛,其中,設置有用于驅(qū)動前輪2的電驅(qū)動前電機3(第一電動機)、用于驅(qū)動后輪4的電驅(qū)動后電機5(第二電動機)、發(fā)動機6(內(nèi)燃機)、發(fā)電機7、以及電池8。
發(fā)動機6能夠經(jīng)由前變速驅(qū)動橋16驅(qū)動前輪2并且驅(qū)動發(fā)電機7產(chǎn)生電力。而且,發(fā)動機6與前輪2連接,使得經(jīng)由離合器11在發(fā)動機6與前輪2之間傳輸動力。
而且,車輛設置有用于控制對前電機3的電力供應的逆變器12、用于控制對后電機5的電力供應的逆變器13、以及用于控制發(fā)電機7的輸出的逆變器14。
本實施方式的行進驅(qū)動裝置1包括升壓轉(zhuǎn)換器15(變壓器),升壓轉(zhuǎn)換器15使電池8的電壓升壓并且將高電壓電力供應至前電機3,并且同時,使得通過發(fā)電機7產(chǎn)生的高電壓電力降壓,以將電力供應至電池8和后電機5。
能夠被經(jīng)由升壓轉(zhuǎn)換器15和逆變器12通過電池8供應的電力驅(qū)動的前電機3也能夠被經(jīng)由逆變器14和逆變器12而通過發(fā)電機7供應的電力驅(qū)動,并且前電機3經(jīng)由前變速驅(qū)動橋16驅(qū)動前輪2。
被經(jīng)由逆變器13通過電池8供應的電力驅(qū)動的后電機5經(jīng)由后變速驅(qū)動橋17驅(qū)動后輪4。
通過發(fā)電機7產(chǎn)生并且從逆變器14輸出的電力允許經(jīng)由升壓轉(zhuǎn)換器15對電池8進行充電,并且還能夠分別經(jīng)由逆變器12被供應至前電機3并且經(jīng)由升壓轉(zhuǎn)換器15和逆變器13被供應至后電機5。
而且,被經(jīng)由升壓轉(zhuǎn)換器15和逆變器14而通過電池8供應的電力驅(qū)動的發(fā)電機7具有用作啟動發(fā)動機6的啟動電機的功能。
由諸如鋰離子電池等二次單元電池構成的電池8具有未示出并且由多個放在一起的電池單元構成的電池模塊。
通過來自安裝在車輛上的混合控制單元20(計算部、第一演算部、以及第二演算部)的控制信號控制逆變器12、逆變器13、逆變器14、以及升壓轉(zhuǎn)換器15中的每個的操作。
升壓轉(zhuǎn)換器15設置有用于檢測升壓轉(zhuǎn)換器15的部件(元件等)的溫度的溫度傳感器21。
而且,車輛配備有用于檢測前輪2的每單位時間的旋轉(zhuǎn)次數(shù)的前輪旋轉(zhuǎn)頻率傳感器22或前電機旋轉(zhuǎn)頻率傳感器(解算器)、用于檢測后輪4的每單位時間的旋轉(zhuǎn)次數(shù)的后輪旋轉(zhuǎn)頻率傳感器23或后電機旋轉(zhuǎn)頻率傳感器(解算器)、用于檢測加速器壓制量(acceleratordepressionamount)的加速器傳感器24、用于檢測制動壓制量的制動傳感器25、用于檢測車輛的縱向加速度和橫向加速度的g傳感器26、用于檢測轉(zhuǎn)向控制角(轉(zhuǎn)向角)的轉(zhuǎn)向角傳感器27、用于檢測發(fā)動機6的旋轉(zhuǎn)速度的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度傳感器28(檢測部)或發(fā)電機旋轉(zhuǎn)頻率傳感器(解算器)、以及用于控制發(fā)動機6的驅(qū)動的發(fā)動機控制單元30。
發(fā)動機控制單元30基于來自混合控制單元20的控制信號控制發(fā)動機6的驅(qū)動。
混合控制單元20,其是用于執(zhí)行車輛的綜合控制的控制裝置,被配置為包括輸入/輸出裝置、儲存裝置(rom、ram、非易失性ram等)、中央處理單元(cpu)、以及定時器等。
混合控制單元20的輸入側與逆變器12至14、發(fā)動機控制單元30、溫度傳感器21、前輪旋轉(zhuǎn)頻率傳感器22、后輪旋轉(zhuǎn)頻率傳感器23、加速器傳感器24、制動傳感器25、g傳感器26、轉(zhuǎn)向角傳感器27、以及發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度傳感器28中的每個連接,并且被從這些設備輸入檢測與操作信息。
另一方面,混合控制單元20的輸出側與逆變器12至14、發(fā)動機控制單元30、以及離合器11中的每個連接。
然后,混合控制單元20將控制信號傳輸至發(fā)動機控制單元30、逆變器13和14中的每個、以及離合器11,以基于諸如來自車輛的加速器傳感器24的加速器壓制量等各個檢測量及各種操作信息控制涉及離合器11的齒合與脫離、發(fā)動機6、前電機3及后電機5的輸出扭矩、以及發(fā)電機7的產(chǎn)生電力與輸出扭矩的行進模式(ev模式、串行模式、以及并行模式)的切換。
在并行模式中,在離合器11齒合的情況下,前輪2通過發(fā)動機6的輸出機械地驅(qū)動,并且還通過前電機3或后電機5驅(qū)動而行進。
在ev模式與串行模式中,離合器11脫離。在ev模式中,發(fā)動機6停止,并且通過來自電池8的電力驅(qū)動前電機3和后電機5。在串行模式中,將發(fā)動機6操作為使發(fā)電機7產(chǎn)生電力,由此將電力供應至前電機3和后電機5并且驅(qū)動前電機3和后電機5。
而且,本實施方式的車輛被配置為能夠再生制動,其中,前電機3和后電機5被強制驅(qū)動,以產(chǎn)生(再生)電力以及在車輛減速過程中對前輪2和后輪4施加制動力。混合控制單元20在車輛減速過程中具有分別經(jīng)由逆變器12、13控制通過前電機3和后電機5的強制驅(qū)動而產(chǎn)生的電力量的功能,由此獨立控制前輪2和后輪4的再生制動力(再生扭矩)。
圖2是示出本實施方式的驅(qū)動控制裝置的配置的框圖。
如圖2所示,混合控制單元20包括最大升壓輸入/輸出極限計算部40、電機扭矩極限計算部41、驅(qū)動扭矩計算部42、電機扭矩計算部43、產(chǎn)生電力極限計算部44、產(chǎn)生電力計算部45、發(fā)電機扭矩極限計算部47、旋轉(zhuǎn)速度計算部48(設置部)、以及發(fā)電機扭矩計算部49。
最大升壓輸入/輸出極限計算部40基于升壓轉(zhuǎn)換器15的溫度計算升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax,即,升壓轉(zhuǎn)換器15的輸入/輸出電力的最大值。
電機扭矩極限計算部41分別計算電機最大扭矩,即,電機扭矩(前電機3與后電機5的驅(qū)動扭矩和再生扭矩)的上限值。
驅(qū)動扭矩計算部42計算整個車輛的驅(qū)動扭矩(用戶要求的驅(qū)動扭矩tur)。
電機扭矩計算部43計算前電機3的電機扭矩tmf與后電機5的電機扭矩tmr。然后,基于這些電機扭矩tmf、tmr,其經(jīng)由逆變器12、13控制前電機3與后電機5的操作。
產(chǎn)生電力極限計算部44計算發(fā)電機7的產(chǎn)生電力的最大值(發(fā)動機產(chǎn)生的上限電力pemax)。
產(chǎn)生電力計算部45計算發(fā)動機動力輸出pe,其不大于在產(chǎn)生電力極限計算部44處計算的發(fā)動機產(chǎn)生上限電力pemax并且是通過發(fā)電機7產(chǎn)生的需要與用戶要求驅(qū)動扭矩tur對應的電力。因此,經(jīng)由發(fā)動機控制單元30控制發(fā)動機6的操作,使得發(fā)電機7處可以產(chǎn)生發(fā)動機動力輸出pe。
發(fā)電機扭矩極限計算部47計算發(fā)電機扭矩tg(發(fā)電機最大再生扭矩tgmax)的極限值。
旋轉(zhuǎn)速度計算部48計算與發(fā)動機動力輸出pe對應的發(fā)電機7的旋轉(zhuǎn)速度。
發(fā)電機扭矩計算部49計算用于實現(xiàn)在旋轉(zhuǎn)速度計算部48處計算的發(fā)電機7的旋轉(zhuǎn)速度的發(fā)電機扭矩tg。然后,基于發(fā)電機扭矩tg,經(jīng)由逆變器14控制發(fā)電機7。
接著,通過使用圖3和圖4對通過本實施方式中的行進驅(qū)動裝置1的驅(qū)動控制進行詳細描述。
圖3是示出行進驅(qū)動裝置1中的驅(qū)動控制過程的流程圖。圖4是用于計算發(fā)動機產(chǎn)生上限電力pemax的繪圖的一個實例。
混合控制單元20在串行模式過程中重復運行圖3中所示的驅(qū)動控制的例程。
首先,在步驟s10中,從溫度傳感器21輸入升壓轉(zhuǎn)換器15的溫度。然后,過程進行至步驟s20。
在步驟s20中,基于在步驟s10中輸入的升壓轉(zhuǎn)換器15的溫度計算升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax。升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax指升壓轉(zhuǎn)換器15能夠輸入/輸出的電力的上限值。例如,通過使用預儲存繪圖計算升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax,并且做出設置,使得升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax隨著升壓轉(zhuǎn)換器15的溫度變高而變低。然后,過程進行至步驟s30。應注意,此步驟的控制對應于上述最大升壓輸入/輸出極限計算部40中的功能。
在步驟s30中,通過g傳感器26檢測車輛的縱向加速度和橫向加速度。而且,通過轉(zhuǎn)向角傳感器27檢測轉(zhuǎn)向角。然后,輸入這些縱向加速度、橫向加速度、以及轉(zhuǎn)向角。之后,過程進行至步驟s40。
在步驟s40中,基于在步驟s30中輸入的縱向加速度、橫向加速度、以及轉(zhuǎn)向角計算前輪分配比rdf。前輪分配比rdf指前輪2的再生扭矩與整個車輛的再生扭矩之比,并且例如,當假設基于橫向加速度和轉(zhuǎn)向角直線行進時,執(zhí)行控制以增加前輪分配比rdf。然后,過程進行至步驟s50。應注意,此步驟的控制對應于本發(fā)明的分配比計算部51。
在步驟s50中,基于在步驟s40中計算的前輪分配比rdf與發(fā)動機制動保證扭矩tm計算前輪發(fā)動機制動保證扭矩tmf。通過下式(1)計算前輪發(fā)動機制動保證扭矩tmf,其為前輪在再生制動中所需的最小制動扭矩(預定的再生制動扭矩)。應注意,發(fā)動機制動保證扭矩tm指再生制動中整個車輛(前輪+后輪)所需的最小制動扭矩,并且是預設值。
tmf=tm×rdf...(1)
然后,過程進行至步驟s60。
在步驟s60中,通過前輪旋轉(zhuǎn)頻率傳感器22檢測前輪2的旋轉(zhuǎn)頻率(前輪旋轉(zhuǎn)頻率rf),并且輸入前輪旋轉(zhuǎn)頻率rf。然后,過程進行至步驟s70。
在步驟s70中,基于在步驟s50中計算的前輪發(fā)動機制動保證扭矩tmf和在步驟s70中輸入的前輪旋轉(zhuǎn)頻率rf計算前輪發(fā)動機制動電力pmf。通過下式(2)計算前輪發(fā)動機制動電力pmf,其為當執(zhí)行前輪發(fā)動機制動保證扭矩tmf的再生制動時,前電機3產(chǎn)生的電力。應注意,ηm是電機效率。
pmf=tmf×rf×ηm×2π/60...(2)
然后,過程進行至步驟s80。應注意,本步驟對應于本發(fā)明的第一演算部。
在步驟s80中,找出用于保護升壓轉(zhuǎn)換器pevmax的產(chǎn)生上限電力。如下式(3)所示,用于保護升壓轉(zhuǎn)換器pevmax的產(chǎn)生上限電力指通過在步驟s70中計算的前輪發(fā)動機制動電力pmf與電機電力pf(即,前電機3通過再生產(chǎn)生的電力)中的較大值、以及在步驟s20中計算的升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax相加、并且考慮產(chǎn)生效率ηe而獲得的值。
pevmax=(pvmax+max(pmf,pf(上一個值))/ηe...(3)
然后,過程進行至步驟s90。
在步驟s90中,計算發(fā)動機產(chǎn)生上限電力pemax?;谕ㄟ^發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度傳感器28檢測的發(fā)動機6的實際旋轉(zhuǎn)速度re與發(fā)動機6的目標旋轉(zhuǎn)速度reobj之間的旋轉(zhuǎn)頻率偏差計算發(fā)動機產(chǎn)生上限電力pemax。例如,如圖4所示,由于發(fā)動機的實際旋轉(zhuǎn)速度re與目標旋轉(zhuǎn)速度reobj之間的旋轉(zhuǎn)頻率偏差增加,所以發(fā)動機產(chǎn)生上限電力pemax被限制為更小。而且,當實際旋轉(zhuǎn)速度re與目標旋轉(zhuǎn)速度reobj之間的旋轉(zhuǎn)頻率偏差不大于α時,發(fā)動機產(chǎn)生上限電力pemax將不受限制(在圖4中,為β)。應注意,將本步驟中的α設置成這樣一個值,即,使得當實際旋轉(zhuǎn)速度re為目標旋轉(zhuǎn)速度reobj時,發(fā)電機7通過再生制動產(chǎn)生的電力可以被忽略。應注意,本步驟中的控制對應于上述產(chǎn)生電力極限計算部44的功能。
然后,過程進行至步驟s100。
如下式(4)所示,在步驟s100中,將發(fā)動機動力輸入pe限制為不大于用于保護在步驟s80中計算的升壓轉(zhuǎn)換器的產(chǎn)生上限電力pevmax與在步驟s90中計算的發(fā)動機產(chǎn)生上限電力pevmax中的較小值。
0≤pe≤min(pevmax,pemax)...(4)
然后,過程進行至s110。
在步驟s110中,計算發(fā)電機最大再生扭矩tgmax。如下式(5)所示,發(fā)電機最大再生扭矩tgmax指通過將通過在步驟s70中計算的前輪發(fā)動機制動電力pmf和電機電力pf(前一個值)中的較大一個加到在步驟s20中計算的升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax而獲得的值,通過除以發(fā)電機7的旋轉(zhuǎn)頻率rg并且考慮發(fā)電效率ηg而獲得的值。
tgmax=(pvmax+max(pmf,pf(前一個值))/rg/ηg...(5)
進一步地,將發(fā)電機7的再生扭矩限制為不大于發(fā)電機最大再生扭矩tgmax。然后,過程進行至步驟s120。應注意,本步驟的控制對應于上述發(fā)電機扭矩極限計算部47中的功能。
在步驟s120中,從受步驟s110中計算的發(fā)電機最大再生扭矩tgmax限制的發(fā)電機扭矩與發(fā)電機旋轉(zhuǎn)頻率計算發(fā)電機再生電力pg。然后,過程進行至步驟s130。
在步驟s130中,計算電機最大再生扭矩tmmax。如下式(6)所示,假定電機最大再生扭矩tmmax是在步驟s50中計算的前輪發(fā)動機制動保證扭矩tmf與將通過從步驟s20中計算的升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax中減去在步驟s120中計算的發(fā)電機再生電力pg而獲得的值通過除以電機旋轉(zhuǎn)頻率rm并且考慮電機效率ηm而獲得的值中的較小值(較大負值中的一個)。
tmmax=min(tmf,(pvmax-pg/rm/ηm))...(6)
應注意,盡管在本步驟中設置電機最大再生扭矩tmmax將導致限制再生制動力,然而,在本實施方式中,電機最大再生扭矩tmmax是前電機3的最大再生扭矩。
然后,結束此例程。
本實施方式中的車輛是四輪驅(qū)動車輛,其中,通過前電機3驅(qū)動前輪2,并且通過后電機5驅(qū)動后輪4,并且在減速過程中,四輪驅(qū)動車輛能夠通過前電機3和后電機5再生制動。在這種情形下,混合控制單元20能夠分別經(jīng)由逆變器12、13控制這些再生扭矩。
進一步地,根據(jù)本實施方式的車輛能夠在串行模式下操作,其中,通過操作發(fā)動機6產(chǎn)生電力,并且通過前電機3和后電機5執(zhí)行行進驅(qū)動。
車輛安裝有升壓轉(zhuǎn)換器15并且被配置成使得前電機3被通過從電池8供應并且通過升壓轉(zhuǎn)換器15對電壓升壓的電力供應并且驅(qū)動。在車輛減速過程中,發(fā)電機7產(chǎn)生的電力與前電機3再生的電力經(jīng)由升壓轉(zhuǎn)換器15被供應至電池8并且對電池8進行充電。
盡管無需前電機3和后電機5的驅(qū)動扭矩,當在串行模式中從打開關閉加速器時,排除操作發(fā)動機6的需求,以通過發(fā)電機7產(chǎn)生電力,可以通過使發(fā)電機7再生電力,控制與加速度操作對應的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度,而無不適感,由此對發(fā)動機6施加負載,并且由此在關閉加速器的同時降低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度。
因此,當在串行模式下關閉加速器時,存在這樣一種情況,即,不僅產(chǎn)生電機再生電力,而且發(fā)電機7還產(chǎn)生電力,以降低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度,使得前電機3再生的電力與發(fā)電機7產(chǎn)生的電力被一起輸入至升壓轉(zhuǎn)換器15。
在本實施方式中,如上面圖3所示,在串行模式中,通過檢測升壓轉(zhuǎn)換器15的溫度并且通過驅(qū)動控制限制發(fā)動機動力輸出pe、發(fā)電機7的再生扭矩、以及前電機3的最大再生扭矩而計算升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax,執(zhí)行控制,使得發(fā)電機7產(chǎn)生的電力(發(fā)電機再生電力pg)與前電機3再生的電力的總值不超過升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax。這使得可以保護升壓轉(zhuǎn)換器15。具體地,由于將發(fā)電機7的再生扭矩限制為從升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax中減去前電機3再生的電力而獲得的差計算的發(fā)電機最大再生扭矩tgmax的結果,所以將發(fā)電機7的產(chǎn)生電力(pg)設置成與相關發(fā)電機最大再生扭矩tgmax對應的發(fā)電機再生最大電力,并且進一步地,將前電機3再生的電力設置成不小于前輪發(fā)動機制動電力pmf,可以確保前電機3的再生制動扭矩,由此抑制車輛在減速過程中的空閑行進感并且改善行進穩(wěn)定性。
進一步地,由于基于發(fā)動機6的實際旋轉(zhuǎn)速度re與目標旋轉(zhuǎn)速度reobj之間的旋轉(zhuǎn)頻率偏差計算發(fā)動機產(chǎn)生上限電力pemax,并且發(fā)動機動力輸出pe被限制成不超過發(fā)動機產(chǎn)生上限電力pemax,所以當通過關閉加速器而控制發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度時,執(zhí)行控制以調(diào)節(jié)發(fā)電機7產(chǎn)生的電力,從而在保護升壓轉(zhuǎn)換器15的同時確保再生制動扭矩。
圖5是示出在本實施方式的驅(qū)動控制中的升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax與電機再生最大電力pmmin之間的關系的圖表。圖6是示出在本實施方式的驅(qū)動控制中的升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax與發(fā)電機再生最大電力pgmin之間的關系的圖表。應注意,圖5中的α表示前輪發(fā)動機制動電力pmf。此外,圖5和圖6中的β表示升壓轉(zhuǎn)換器15的連續(xù)額定再生電力。進一步地,圖5和圖6中的γ表示升壓轉(zhuǎn)換器15的最大額定再生電力。應注意,在升壓轉(zhuǎn)換器15的正常操作過程中,升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax介于連續(xù)額定再生電力β與最大額定再生電力γ之間。
在本實施方式中,盡管通過上述行進驅(qū)動控制將發(fā)電機7產(chǎn)生的電力與前電機3再生的電力的總值控制成不超過升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax,然而,如圖5所示,在連續(xù)額定再生電力β與最大額定再生電力γ之間的正常操作過程中,電機再生最大電力pmmin,即,前電機3再生電力的最大值,將具有不小于α的值(前輪發(fā)動機制動電力pmf)。進一步地,隨著發(fā)電機再生電力pg的減少或升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax的增加,電機再生最大電力pmmin增加。
進一步地,如圖6所示,在連續(xù)額定再生電力β與最大額定再生電力γ之間的正常操作過程中,盡管發(fā)電機再生最大電力pgmin隨著升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax的增加而增加,然而,將確保前電機3的再生電力不小于預定值(pmf)。
就目前所述,在本實施方式中,當在串行模式中(車輛減速過程中)關閉加速器時,通過根據(jù)升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax設置發(fā)電機最大再生扭矩tgmax而限制發(fā)電機扭矩tg。因此,限制通過發(fā)電機7產(chǎn)生的電力,從而使得可以確保前電機3的再生電力。因此,能夠確保車輛的再生制動扭矩,具體地,前輪2的再生制動扭矩,從而使得可以在減速過程中抑制車輛發(fā)生空閑行進感并且改善車輛的行進穩(wěn)定性。
進一步地,如上所述,因為將在步驟s40中計算的前輪分配比rdf設置成不小于50%(0.5),所以在再生制動過程中可以確保前輪2的再生制動扭矩,由此改善車輛在減速過程中的行進穩(wěn)定性。
進一步地,根據(jù)升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax與行進條件可以校正前輪分配比rdf。例如,隨著升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax減少或行進穩(wěn)定性劣化,前輪分配比rdf減少。
圖7是示出了與升壓轉(zhuǎn)換器15的溫度對應的升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax時的前輪發(fā)動機制動電力pmf與發(fā)電機再生最大電力pgmin之間的比例的圖表。在圖中,鏈線表示升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax,并且折線和實線表示前輪發(fā)動機制動電力pmf。折線表示這樣一種情況,即,在不對前輪分配比rdf進行校正的情況下,前輪發(fā)動機制動電力pmf保持不變,并且實線表示這樣一種情況,即,對前輪分配比rdf進行校正,以隨著升壓轉(zhuǎn)換器15變高而減少。應注意,發(fā)電機再生最大電力pgmin是通過從升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax中減去前輪發(fā)動機制動電力pmf而獲得的值。
如圖7中的鏈線所示,升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax隨著升壓轉(zhuǎn)換器15的溫度從預定溫度或以上增加而減少。如折線所示,因為在不對前輪分配比rdf進行校正的情況下,前輪發(fā)動機制動電力pmf保持不變,所以當升壓轉(zhuǎn)換器15的溫度上升時,如果升壓轉(zhuǎn)換器上限電力pvmax明顯減少,發(fā)電機再生最大電力pgmin減少。如實線所示,通過執(zhí)行校正使得前輪分配比rdf隨著升壓轉(zhuǎn)換器15的溫度的上升而減少,可以使得前輪發(fā)動機制動電力pmf減少,由此增加發(fā)電機再生最大電力pgmin。這使得在關閉加速器時可以快速降低發(fā)動機旋轉(zhuǎn)頻率。
應注意,盡管前輪發(fā)動機制動電力pmf的減少會使得前輪2的再生制動扭矩減少,可以通過校正前輪分配比rdf增加后輪4的再生制動扭矩,由此確保整個車輛的再生制動扭矩。
而且,可以定期對前輪分配比rdf執(zhí)行校正,或例如,僅在轉(zhuǎn)動行進之外的時間段執(zhí)行校正。在轉(zhuǎn)向行進的再生制動過程中,通過僅在轉(zhuǎn)向行進過程中對前輪分配比rdf執(zhí)行校正,可以抑制后輪4的再生制動扭矩增加,由此抑制車輛的直線行進穩(wěn)定性劣化。
應注意,本發(fā)明并不局限于上述實施方式。本發(fā)明可廣泛應用于配備有升壓轉(zhuǎn)換器并且執(zhí)行再生制動的混合動力車輛。