混合動(dòng)力車輛的制作方法
【專利說明】混合動(dòng)力車輛
[0001]2014年I月7日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)公開N0.2014-001157，包括說明書、附圖及摘要，其全部內(nèi)容被引用而與本申請(qǐng)結(jié)合。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及混合動(dòng)力車輛，特別是，涉利配備有利用由蓄電裝置供應(yīng)的電力來對(duì)車廂內(nèi)供暖的電加熱器的混合動(dòng)力車輛。
【背景技術(shù)】
[0003]在利用冷卻水對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻時(shí)，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)與冷卻水之間進(jìn)行熱交換，所以，冷卻水的溫度上升。因此，一般地，在搭載在混合動(dòng)力車輛等上的空調(diào)裝置中，利用升溫的冷卻水對(duì)空氣加熱，從而對(duì)車廂內(nèi)供暖。為了確保該空調(diào)裝置的供暖性能，冷卻水溫度有必要足夠高。從而，有時(shí)，為了使冷卻水溫度上升，產(chǎn)生對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的要求。
[0004]日本特開2010-255504中公開了這樣的混合動(dòng)力車輛的一個(gè)例子。根據(jù)日本特開2010-255504中公開的混合動(dòng)力車輛的控制裝置，即使是在有為了確保供暖性能而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的要求的情況下，除了當(dāng)有為了發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的要求或者為了輸出行駛用動(dòng)力而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的要求時(shí)之外，發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)被禁止。從而，由于不是只為了確保供暖性能而使發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以，可以提高油耗性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]由于在對(duì)車廂內(nèi)供暖的情況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)會(huì)增加，所以，燃料消耗量增加。特別是，在冬季或者寒冷地區(qū)，燃料消耗量的增加是顯著的。為了謀求燃料消耗量的降低，可以進(jìn)行使發(fā)動(dòng)機(jī)間歇地停止的控制(下面，也稱為間歇停止控制)。在間歇停止控制中，在冷卻水溫度沒有上升到確保所希望的供暖性能的基準(zhǔn)溫度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的停止被禁止。當(dāng)冷卻水溫度達(dá)到基準(zhǔn)溫度時(shí)，允許發(fā)動(dòng)機(jī)停止。
[0006]如果以冷卻水的溫度上升作為目的，則沒有必要使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生大的動(dòng)力。因此認(rèn)為，以怠速狀態(tài)使發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)即可。但是，由于在怠速狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率(由規(guī)定的燃料消耗量從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力)低，所以，不希望只為了確保供暖性能而以怠速狀態(tài)使發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0007]因此，想到使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，以便使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生比在怠速狀態(tài)時(shí)更大的動(dòng)力。在這種情況下，雖然從確保供暖性能的觀點(diǎn)出發(fā)，產(chǎn)生了多余的動(dòng)力，但是，可以利用該動(dòng)力使電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。如果將電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力向蓄電池充電，則可以在以效率良好的狀態(tài)使發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，將多余的動(dòng)力的浪費(fèi)限制在最小限度。
[0008]但是，能夠向蓄電池充電的電量是有限度的。因此，當(dāng)蓄電池的SOC (State ofCharge:充電狀態(tài))達(dá)到允許的上限值時(shí)，變得不能將由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力發(fā)出的電力對(duì)蓄電池充電。從而，不得不只為了確保供暖性能而以怠速狀態(tài)使發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率會(huì)惡化。
[0009]本發(fā)明的目的是，在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的間歇停止控制的混合動(dòng)力車輛中，在確保供暖性能的同時(shí)，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的混合動(dòng)力車輛，配備有:內(nèi)燃機(jī)、使用內(nèi)燃機(jī)的冷卻水對(duì)車廂內(nèi)供暖的第一加熱器、蓄電裝置、利用由蓄電裝置供應(yīng)的電力對(duì)車廂內(nèi)供暖的第二加熱器、以及控制裝置。在內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)中，在包括冷卻水的溫度達(dá)到基準(zhǔn)溫度以上這樣的條件在內(nèi)的規(guī)定條件成立的情況下，控制裝置使內(nèi)燃機(jī)停止。在內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)中，在使第二加熱器工作的情況下，控制裝置控制第二加熱器，以使得在表示蓄電裝置的充電狀態(tài)的狀態(tài)量在閾值以上時(shí)，與上述狀態(tài)量小于閾值時(shí)相比，第二加熱器的發(fā)熱量變大，并且，與上述狀態(tài)量小于閾值時(shí)相比，將基準(zhǔn)溫度設(shè)定得低。
[0011]車輛整體的供暖性能，由自內(nèi)燃機(jī)的冷卻水而來的熱量和第二加熱器的發(fā)熱量來決定。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在蓄電裝置的狀態(tài)量在閾值以上時(shí)，即使來自于冷卻水的熱量以與第二加熱器的發(fā)熱量變大的量相當(dāng)?shù)牧孔冃?，也可以確保所希望的供暖性能。因此，由于可以將冷卻水的基準(zhǔn)溫度設(shè)定得低，所以，用于使內(nèi)燃機(jī)停止的上述規(guī)定條件變得容易成立?？梢酝ㄟ^使內(nèi)燃機(jī)停止來改善發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
[0012]在冷卻水的溫度小于基準(zhǔn)溫度的情況下，上述控制裝置也可以控制內(nèi)燃機(jī)以使得內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生比怠速狀態(tài)時(shí)大的動(dòng)力?；旌蟿?dòng)力車輛也可以還配備有利用內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力來發(fā)電的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。蓄電裝置也可以構(gòu)成為能夠利用由旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)出的電力來進(jìn)行充電。
[0013]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在冷卻水的溫度小于基準(zhǔn)溫度的情況下，不僅內(nèi)燃機(jī)的熱量被用于冷卻水的溫度上升，而且內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力被用于由旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行的發(fā)電。通過將利用旋轉(zhuǎn)電機(jī)發(fā)出的電力對(duì)蓄電裝置充電，該電力能夠用于以后的行駛或第二加熱器的發(fā)熱等。由于以與怠速狀態(tài)相比效率更高的狀態(tài)使內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以，可以提高油耗性能。
[0014]在沒有要求車廂內(nèi)的供暖的供暖要求的情況下，上述控制裝置也可以將基準(zhǔn)溫度設(shè)定得比有供暖要求的情況下的基準(zhǔn)溫度低。
[0015]在沒有供暖要求的情況下，將冷卻水的溫度保持得較高的必要性小。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在將冷卻水的溫度保持得較高的必要性小的情況下，通過將基準(zhǔn)溫度設(shè)定得低，可以在更寬的溫度區(qū)域使內(nèi)燃機(jī)停止。從而，可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的間歇停止控制的混合動(dòng)力車輛中，可以確保供暖性能，并且，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
[0017]附圖描述
[0018]下面，將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)、及技術(shù)和工業(yè)上的意義，在附圖中，類似的附圖標(biāo)記表示類似的部件，其中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛的概略結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖2是用于說明與冷卻水溫度相應(yīng)的間歇停止控制的概念圖。
[0021]圖3是表示PTC加熱器的控制及允許水溫的確定的流程圖。
[0022]圖4是表不與冷卻水溫度相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)作一個(gè)例子的時(shí)間圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面，參照附圖對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，對(duì)于附圖中相同的或者相當(dāng)?shù)牟糠?，賦予相同的附圖標(biāo)記，省略其對(duì)的重復(fù)說明。
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛100的概略結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D1，混合動(dòng)力車輛100配備有:發(fā)動(dòng)機(jī)ENG、蓄電池BAT、動(dòng)力控制單元PCU、車輪8、變速驅(qū)動(dòng)橋10、控制裝置20、和空調(diào)裝置12。
[0025]發(fā)動(dòng)機(jī)ENG燃燒汽油等燃料，產(chǎn)生車輪8的驅(qū)動(dòng)力。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)ENG根據(jù)來自于控制裝置20的驅(qū)動(dòng)指令DRV而動(dòng)作，向控制裝置20發(fā)送由旋轉(zhuǎn)傳感器(圖中未示出)檢測(cè)出來的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的信號(hào)。
[0026]蓄電池BAT向動(dòng)力控制單元P⑶供應(yīng)直流電。蓄電池BAT典型性地由鎳氫電池或鋰離子電池等能夠充電的二次電池構(gòu)成。
[0027]在蓄電池BAT上設(shè)有電池傳感器(圖中未示出)。電池傳感器測(cè)定蓄電池BAT的電壓Vbat、輸入蓄電池BAT或從蓄電池BAT輸出的電流Ibat、以及蓄電池BAT的溫度Tbat，向控制裝置20發(fā)送測(cè)定結(jié)果?？刂蒲b置20基于電池傳感器的測(cè)定結(jié)果，運(yùn)算蓄電池BAT的SOC(State of Charge:充電狀態(tài))。在該運(yùn)算中，由于可以利用公知的方法，因此這里省略詳細(xì)的說明。
[0028]動(dòng)力控制單元P⑶將從蓄電池BAT供應(yīng)的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，向變速驅(qū)動(dòng)橋10輸出。另外，動(dòng)力控制單元PCU將從變速驅(qū)動(dòng)橋10供應(yīng)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，向蓄電池BAT輸出。
[0029]變速驅(qū)動(dòng)橋10作為成一體的結(jié)構(gòu)，配備有變速器和車橋(車軸)。變速驅(qū)動(dòng)橋10包含有動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)2、減速器4、以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、MG2。
[0030]動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)2能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)ENG輸出的驅(qū)動(dòng)力分成經(jīng)由減速器4向車輪驅(qū)動(dòng)用的車軸6傳遞的路徑、和向電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG I傳遞的路徑。
[0031]電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl (旋轉(zhuǎn)電機(jī))被經(jīng)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)2傳遞的來自于發(fā)動(dòng)機(jī)ENG的驅(qū)動(dòng)力旋轉(zhuǎn)而發(fā)電。由電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl發(fā)出的電力被向動(dòng)力控制單元PCU供應(yīng)，被作為蓄電池BAT的充電電力使用，或者被作為電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的驅(qū)動(dòng)電力使用。這樣，蓄電池BAT被構(gòu)成為能夠利用由電動(dòng)發(fā)電機(jī)MGl發(fā)出的電力來進(jìn)行充電。
[0032]電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2被從動(dòng)力控制單元PCU供應(yīng)的交流電力旋轉(zhuǎn)。由電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力被經(jīng)由減速器4向車軸6傳遞。另外，在再生制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2伴隨著車輪8的減速而被旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(交流電力)被供應(yīng)給動(dòng)力控制單元 PCU0
[0033]為了根據(jù)駕駛員的指示使混合動(dòng)力車輛100行駛，控制裝置20控制搭載在汽車上的設(shè)備、電路組的全部動(dòng)作?？刂蒲b置20，典型地，由用于執(zhí)行預(yù)先編程的規(guī)定程序及規(guī)定運(yùn)算的微型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成。
[0034]空調(diào)裝置12包含有供暖機(jī)構(gòu)30、DC — DC轉(zhuǎn)換器42、以及PTC (PositiveTemperature Coefficient:正溫度系數(shù)熱敏電阻)加熱器44。供暖機(jī)構(gòu)30 (第一加熱器)具有冷卻水管32、循環(huán)泵34、水溫傳感器36、以及加熱器芯3