用于車輛的控制系統(tǒng)、車輛和用于車輛的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于車輛的控制系統(tǒng)、車輛和用于車輛的控制方法，它們能夠向在車 輛外部的裝置供應(yīng)電力。
【背景技術(shù)】
[0002] 日本專利申請(qǐng)公布No. 2008-265682 (JP 2008-265682 A)描述了控制混和動(dòng)力車 輛，使得當(dāng)電池溫度高于或等于閾值并且發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度高于或等于閾值時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī) 經(jīng)歷間隙的停止操作的同時(shí)，向驅(qū)動(dòng)軸輸出所需的扭矩。而且，JP 2008-265682 A描述了 控制混和動(dòng)力車輛，使得當(dāng)電池溫度低于閾值并且發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度低于閾值時(shí)，在禁止 發(fā)動(dòng)機(jī)的間隙的停止操作的同時(shí)，向驅(qū)動(dòng)軸輸出所需的扭矩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在JP 2008-265682 A中描述的對(duì)于混和動(dòng)力車輛的控制中，當(dāng)從蓄電單元向在車 輛外部的電裝置等供應(yīng)電力時(shí)，在與當(dāng)混和動(dòng)力車輛在行駛時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)的操作不同，操作 期間以設(shè)定的低速操作發(fā)動(dòng)機(jī)。如果當(dāng)在與當(dāng)驅(qū)動(dòng)車輛行駛時(shí)相同的條件下以這種方式向 在車輛外部的裝置供應(yīng)電力時(shí)，禁止發(fā)動(dòng)機(jī)的間歇停止，則發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度可能難以上升。因 此，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率可能降低，并且當(dāng)向在車輛外部的裝置供應(yīng)電力時(shí)的燃料經(jīng)濟(jì)性能 可能降低。
[0004] 本發(fā)明涉及用于車輛的控制系統(tǒng)、車輛和用于車輛的控制方法，它們能夠改善當(dāng) 向車輛外部的裝置供應(yīng)電力時(shí)的燃料經(jīng)濟(jì)性能。
[0005] 本發(fā)明的第一方面提供了一種用于車輛的控制系統(tǒng)，該車輛包括發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電單 元和由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)。該控制系統(tǒng)包括插口和控制器。插口被配置為在行駛停止?fàn)?態(tài)中從發(fā)電機(jī)或蓄電單元向在車輛外部的裝置供應(yīng)電力?？刂破鞅慌渲脼楫?dāng)滿足預(yù)設(shè)條件 時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)?？刂破鞅慌渲脼樵O(shè)定滿足條件的第一范圍和第二范圍。第一范圍是在向在 車輛外部的裝置供應(yīng)電力的情況下的范圍，并且第二范圍是在除了向在車輛外部的裝置供 應(yīng)電力的情況之外的情況下的范圍?？刂破鞅慌渲脼樵O(shè)定第一范圍，其中，第一范圍比第二 范圍窄。
[0006] 在上面的控制系統(tǒng)中，在除了向在車輛外部的裝置供應(yīng)電力的狀態(tài)之外的狀態(tài) 中，當(dāng)冷卻劑溫度高于或等于第一閾值時(shí)，條件可以被滿足，并且，在除了向在車輛外部的 裝置供應(yīng)電力的狀態(tài)之外的狀態(tài)中，當(dāng)冷卻劑溫度低于第一閾值時(shí)，條件可以不被滿足。
[0007] 上面的控制系統(tǒng)中，在向在車輛外部的裝置供應(yīng)電力的狀態(tài)中，當(dāng)冷卻劑溫度高 于或等于第二閾值時(shí)，條件可以被滿足，第二閾值被設(shè)定為使得高于第一閾值，并且，在向 在車輛外部的裝置供應(yīng)電力的狀態(tài)中，當(dāng)冷卻劑溫度低于第二閾值時(shí)，條件可以不被滿足。
[0008] 在上面的控制系統(tǒng)中，控制器可以被配置為當(dāng)冷卻劑溫度低于第三閾值時(shí)，禁止 排氣再循環(huán)裝置的操作。
[0009] 在上面的控制系統(tǒng)中，第三閾值可以被設(shè)定為使得高于第一閾值并且低于第二閾 值。
[0010] 本發(fā)明的第二方面提供了一種車輛。該車輛包括：發(fā)動(dòng)機(jī)；蓄電單元；發(fā)電機(jī)，該 發(fā)電機(jī)被配置為被發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；插口，插口被配置為在行駛停止?fàn)顟B(tài)中從發(fā)電機(jī)或蓄電單 元向在車輛外部的裝置供應(yīng)電力；以及，控制器。插口被配置為在行駛停止?fàn)顟B(tài)中從發(fā)電 機(jī)或蓄電單元向在車輛外部的裝置供應(yīng)電力?？刂破鞅慌渲脼楫?dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)停止發(fā)動(dòng) 機(jī)?？刂破鞅慌渲脼樵O(shè)定第一范圍和第二范圍，在第一范圍和第二范圍中滿足條件。第一 范圍是在向在車輛外部的裝置供應(yīng)電力的情況下的范圍，并且第二范圍是在除了向在車輛 外部的裝置供應(yīng)電力的情況之外的情況下的范圍?？刂破鞅慌渲脼樵O(shè)定第一范圍，其中，第 一范圍比第二范圍窄。
[0011] 本發(fā)明的第三方面提供了一種用于車輛的控制方法。該控制方法包括：當(dāng)車輛在 行駛停止?fàn)顟B(tài)中時(shí)從發(fā)電機(jī)或蓄電單元向在車輛外部的裝置供應(yīng)電力；當(dāng)滿足預(yù)設(shè)條件時(shí) 停止發(fā)動(dòng)機(jī)；并且，設(shè)定第一范圍和第二范圍，在第一范圍和第二范圍中滿足條件。第一范 圍是在向在車輛外部的裝置供應(yīng)電力的情況下的范圍，并且第二范圍是在除了向在車輛外 部的裝置供應(yīng)電力的情況之外的情況下的范圍，并且，第一范圍比第二范圍窄。
[0012] 利用用于車輛的控制系統(tǒng)、車輛和用于車輛的控制方法，有可能在當(dāng)向外部裝置 供應(yīng)電力時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度保持為高，因此有可能改善燃料經(jīng)濟(jì)性能。
【附圖說明】
[0013] 下面參考附圖來描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)與技術(shù)和工業(yè)意義，在 附圖中，相似的標(biāo)號(hào)表示相似的元件，并且在附圖中：
[0014] 圖1是安裝了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的控制系統(tǒng)的混和動(dòng)力車輛的示意配置視圖；
[0015] 圖2是示出在圖1中所示的控制系統(tǒng)中的、在行駛期間的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法的流 程圖；
[0016] 圖3是示出下述配置示例的示意圖，其中，在圖1中所示的車輛和外部電源裝置通 過電力電纜連接，并且執(zhí)行將車輛充電的操作和向在車輛外部的裝置供應(yīng)電力的操作的任 何一個(gè)；
[0017] 圖4是示出用于確定是否在圖1中所示的控制系統(tǒng)中滿足用于轉(zhuǎn)變到向在車輛外 部的裝置供應(yīng)電力的狀態(tài)的條件的方法的流程圖；
[0018] 圖5是示出在圖1中所示的控制系統(tǒng)中的、當(dāng)向車輛外部的裝置供應(yīng)電力時(shí)的發(fā) 動(dòng)機(jī)的控制方法的流程圖；
[0019] 圖6是示出確定是否滿足發(fā)動(dòng)機(jī)間歇停止許可條件和是否在圖1中所示的控制系 統(tǒng)中允許或禁止EGR的操作的方法的流程圖；以及
[0020] 圖7是示出根據(jù)所述實(shí)施例和比較實(shí)施例，當(dāng)向車輛外部的裝置供應(yīng)電力時(shí)在發(fā) 動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度和發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度上的時(shí)間改變的示例的圖形。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下，將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。以下，將對(duì)于其中電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的每 一個(gè)是具有電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的功能兩者的電動(dòng)發(fā)電機(jī)的情況做出說明。然而，這僅是說明 性的，并且本發(fā)明不限于本實(shí)施例。例如，第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)可以是僅發(fā)電機(jī)，并且第二電動(dòng) 發(fā)電機(jī)可以是僅電動(dòng)機(jī)。在下面的說明中，在所有的附圖中，相似的附圖標(biāo)號(hào)表示相似的元 件。
[0022] 圖1示出其上安裝了根據(jù)本實(shí)施例的控制系統(tǒng)12的混和動(dòng)力車輛10的示意配 置。圖1至圖8示出本發(fā)明的實(shí)施例的示例。
[0023] 混和動(dòng)力車輛10包括控制系統(tǒng)12、動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)14和耦合到驅(qū)動(dòng)軸16的車輪 18?？刂葡到y(tǒng)12包括發(fā)動(dòng)機(jī)20、第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)22、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)24、電力控制單元 (PCU) 26、電池28、電力轉(zhuǎn)換裝置30和電力控制單元（ECU) 32。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)22被發(fā)動(dòng) 機(jī)20驅(qū)動(dòng)，并且主要用作發(fā)電機(jī)。第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)24主要被用作驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。電池28是 蓄電單元。E⑶32是控制器。以下，將第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)22稱為第一 MG 22,并且將第二電 動(dòng)發(fā)電機(jī)24稱為第二MG 24。
[0024] 混和動(dòng)力車輛10可以是前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)（FF)布局車輛、前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū) 動(dòng)（FR)布局車輛或四輪驅(qū)動(dòng)（4WD)車輛等。
[0025] 第一 MG 22是三相電動(dòng)機(jī)，諸如三相同步電動(dòng)機(jī)。第一 MG 22被用作用于啟動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)20的電動(dòng)機(jī)。第一 MG 22也被用作被發(fā)動(dòng)機(jī)20驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)。在該情況下，來自發(fā) 動(dòng)機(jī)20的扭矩的至少一部分經(jīng)由動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)14被傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)20的旋轉(zhuǎn)軸。由第一 MG 22產(chǎn)生的電力經(jīng)由POT 26被供應(yīng)到電池28,并且，將電池28充電。第一分析器34檢 測(cè)第一 MG 22的旋轉(zhuǎn)速度Nwl，并且向E⑶32發(fā)送用于指示旋轉(zhuǎn)速度Nwl的信號(hào)。
[0026] 第二MG 24是三相電動(dòng)機(jī)，諸如三相同步電動(dòng)機(jī)。第二MG 24被從電池28供應(yīng)的 電力驅(qū)動(dòng)。第二MG 24被用作產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。第二MG 24也被用作發(fā)電 機(jī)，即，用于產(chǎn)生電力的裝置。由第二MG 24產(chǎn)生的電力也經(jīng)由POT 26被供應(yīng)到電池28,并 且電池28被充電。第一 MG 22和第二MG 24經(jīng)歷由POT 26執(zhí)行的驅(qū)動(dòng)控制。第二分析器 36檢測(cè)第二MG 24的旋轉(zhuǎn)速度Nw2,并且向E⑶32發(fā)送用于指示旋轉(zhuǎn)速度Nw2的信號(hào)。
[0027] 發(fā)動(dòng)機(jī)20是內(nèi)燃機(jī)，諸如汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)20被來自ECU 32的 控制信號(hào)Sil控制。發(fā)動(dòng)機(jī)20包括進(jìn)氣通道40、排氣通道42和排氣再循環(huán)（EGR)裝置44。 進(jìn)氣通道40和排氣通道42連接到包括燃燒室的發(fā)動(dòng)機(jī)主體38。EGR裝置44包括在返回 通道46中設(shè)置的EGR閥。返回通道46將進(jìn)氣通道40和排氣通道42彼此連接。EGR裝置 44的操作也被來自E⑶32的控制信號(hào)Sil控制。
[0028] 發(fā)動(dòng)機(jī)20被在冷卻劑通道（未示出）中循環(huán)的冷卻劑冷卻。冷卻劑溫度傳感器 50檢測(cè)作為發(fā)動(dòng)機(jī)20的連接器的溫度的冷卻劑溫度Twl。向ECU 32發(fā)送用于指示所檢測(cè) 的冷卻劑溫度Twl的信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度傳感器55檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸的旋轉(zhuǎn)速度Ne。 向ECU 32發(fā)送用于指示所檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)速度Ne的信號(hào)。
[0029] 動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)14由行星齒輪機(jī)構(gòu)形成。行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽齒輪、小齒輪、齒 輪架和環(huán)形齒輪。例如，太陽齒輪連接到第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)22的中空的旋轉(zhuǎn)軸的端部。齒輪 架連接到發(fā)動(dòng)機(jī)20的驅(qū)動(dòng)軸。環(huán)形齒輪連接到輸出軸51。輸出軸51直接地或經(jīng)由諸如另 一個(gè)行星尺寸機(jī)構(gòu)（未示出）的減速器連接到第二MG 24的旋轉(zhuǎn)軸。輸出軸51經(jīng)由減速 器53連接到耦合到車輪18的驅(qū)動(dòng)軸16。動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)14向到輸出軸51側(cè)驅(qū)動(dòng)軸16的 路徑和到第一 MG 22的路徑分配來自發(fā)動(dòng)機(jī)20的動(dòng)力。
[0030] PCU 26連接在電池28與第一 MG 22和第二MG 24兩者之間。PCU 26包括逆變器 單元52和DC/DC轉(zhuǎn)換器54。POT 26被來自E⑶32的控制信號(hào)Si2控制。DC/DC轉(zhuǎn)換器 54是包括兩個(gè)串聯(lián)連接的開關(guān)元件、兩個(gè)二極管和電抗器的升壓/降壓轉(zhuǎn)換器。該開關(guān)元 件每一個(gè)由絕緣柵雙極晶體管（IGBT)或晶體管等形成。該兩個(gè)晶體管分別與該開關(guān)元件 反向并聯(lián)。電抗器的一端連接在該開關(guān)元件之間。DC/DC轉(zhuǎn)換器54能夠升高從電池28供 應(yīng)的直流電壓，并且