CN103930324B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混合动力车辆的控制装置(100),该混合动力车辆(10)具备通过燃料的燃烧工作的内燃机(200)以及利用被充电至充电池(12)的电力工作的旋转电机(MG),该混合动力车辆的控制装置(100)具备:停止控制单元,其在混合动力车辆的行驶过程中停止向内燃机供给所述燃料;减振控制单元,其对旋转电机进行控制,使得产生用于抑制因停止向内燃机供给燃料而产生的振动的减振力;和调整单元,其对减振力的大小进行调整,使得用于制动混合动力车辆的制动量越大则减振力越小。
Description
技术领域
本发明涉及例如混合动力车辆的控制装置的技术领域。
背景技术
已知有具备发动机和电动发电机这双方作为行驶用动力源的混合动力车辆。在这种混合动力车辆中,为了提高燃油率,有时在行驶中预先设定的条件(例如,驾驶员未要求加速这样的条件)成立时,应用停止向发动机供给燃料的控制(例如,参照专利文献1)。此时,伴随着燃料供给的停止,发动机产生的扭矩变动(具体而言是减少)。其结果,因该扭矩的变动,有时会产生振动。这样的振动很有可能关系到驾驶性能的恶化。
于是,在专利文献1中,为了抑制伴随着燃料供给停止的发动机扭矩变动(换言之是振动)带来的影响,提出了利用从电动发电机输出的扭矩的减振控制。也就是说,在专利文献1中,提出了通过从电动发电机输出相对于伴随着燃料供给停止的发动机扭矩变动具有反相位关系的扭矩,来抵消因伴随着燃料供给停止的发动机扭矩变动而造成的振动的减振技术。另外,对于减振控制而言,其目的并不仅仅是专利文献1所公开的抑制因发动机扭矩变动而造成的振动,例如有时还将抑制伴随着变速器的变速冲击而产生的振动作为目的而被采用(例如,参照专利文献2和专利文献3)。
专利文献1:特开2010-137652号公报
专利文献2:特开2005-315358号公报
专利文献3:特开2004-245325号公报
然而,若为了抑制因发动机扭矩变动造成的振动而使电动发电机动作,则电池的SOC(State of Charge)会减少。因此,若从维持电池的SOC这样的观点出发考虑,优选尽可能使用于减振控制的电动发电机的动作产生的频率乃至期间减少。
另一方面,在混合动力车辆中,在减速时有时通过在使发动机停止的状态下进行基于电动发电机的再生发电来进行电池的充电。但是,在SOC相对较高的情况下,有时还会有因为无法向电池充电从而无法停止发动机的情况。即使在这种情况下,也优选将燃油率的提高作为目的来停止燃料向发动机的供给自身。但是,因伴随着减速时的燃料供给的停止的发动机扭矩变动而造成的振动根据减速方式的不同而不同。例如,根据减速的方式的不同,可以说基于电动发电机的减振控制很有可能被过度进行,其结果很有可能SOC过度地减少。
作为本发明要解决的课题,列举了上述那样的情况作为一例。本发明的课题在于,提供一种即使在混合动力车辆减速时也能够可靠地对伴随着燃料供给停止而产生的振动进行减振的混合动力车辆的控制装置。
发明内容
为了解决上述课题,在本发明的混合动力车辆的控制装置中,该混合动力车辆具备通过燃料的燃烧工作的内燃机以及利用被充电至充电池的电力工作的旋转电机,该混合动力车辆的控制装置具备:停止控制单元,其在所述混合动力车辆的行驶过程中停止向所述内燃机供给所述燃料;减振控制单元,其对所述旋转电机进行控制,使得产生用于抑制因停止向所述内燃机供给所述燃料而产生的振动的减振力;和调整单元,其对所述减振力的大小进行调整,使得用于制动所述混合动力车辆的制动量越大则所述减振力越小。
根据本发明的混合动力车辆的控制装置,停止控制单元停止向内燃机供给燃料。基于停止控制单元的控制的燃料供给停止以燃油率的提高为目的而被进行。因此,停止控制单元优选在混合动力车辆的行驶过程中停止燃料供给。除此之外,基于停止控制单元的控制的燃料供给停止优选不对混合动力车辆的通常行驶造成负面影响。因此,停止控制单元优选在根据不对混合动力车辆的通常行驶造成负面影响的观点而预先设定的条件(例如驾驶员没有要求加速这样的条件等)成立的情况下进行。
若停止控制单元停止了向内燃机供给燃料,则内燃机产生的扭矩变动(例如减少)。其结果,有时会产生因该扭矩的变动带来的振动。这样的振动不仅在内燃机产生,有时也从内燃机经由驱动轴等向混合动力车辆传递。因此,这样的振动有可能与驾驶性能的恶化密切相关。在本实施方式中,为了抑制这样的振动(具体而言是消除或缓和),进行基于减振控制单元的控制。具体而言,减振控制单元对旋转电机进行控制,使得产生用于抑制因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动(或造成该振动的、伴随着向内燃机的燃料供给的停止的内燃机扭矩变动)的减振力。其结果,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动因旋转电机产生的减振力抵消或缓和。由此,抑制了因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动。
在本实施方式中,尤其是调整单元根据用于对混合动力车辆进行制动的制动量来调整减振力的大小。更具体而言,调整单元对减振力的大小进行调整,以使得制动量越大则减振力越小。换言之,调整单元对减振力的大小进行调整,使得在制动量相对较大的情况下,与制动量相对较小时相比减振力变小。也就是说,调整单元对减振力的大小进行调整,使得制动量越小则减振力越大。换言之,调整单元对减振力的大小进行调整,使得在制动量相对较小的情况下,与制动量相对较大时相比减振力变大。
在进行对混合动力车辆制动的动作的情况下,混合动力车辆通常会减速。这里,在混合动力车辆减速的情况下,根据减速方式的不同,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动的方式不同。具体而言,在混合动力车辆相对较强地减速的情况下,与混合动力车辆相对较弱地减速时相比,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动变小。由于减速的强弱与制动量的大小相关,因此在制动量相对较大的情况下,与制动量相对较小时相比,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动变小。换言之,在混合动力车辆相对较弱地减速的情况下,与混合动力车辆相对较强地减速时相比,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动变大。也就是说,在制动量相对较小的情况下,与制动量相对较大时相比,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动变大。这样的振动方式的变化尤其在混合动力车辆将要停止前容易显著地表现。
若考虑这样的减速方式与因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动的方式的关系,在制动量相对较大的情况下(即因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动相对较小的情况下),与制动量相对较小时(即因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动相对较大时)相比,减振力可以不用那么大。另一方面,在制动量相对较小的情况下(即因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动相对较大的情况下),与制动量相对较大时(即因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动相对较小时)相比,优选减振力在一定程度上较大。根据这样的观点,调整单元按照使得制动量越大则减振力越小的方式对减振力的大小进行调整。
通过这样的调整单元的动作,可靠地防止了在因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动相对较小时之前过度大小的减振力被旋转电机赋予的情况。因此,不会发生用于使用于产生减振力的旋转电机动作的充电池的充电状态恶化至所需程度以上或不必要地恶化。这样,根据本发明的控制装置,即使在混合动力车辆的减速时也能够可靠地对伴随着燃料的供给的停止而产生的振动进行减振。即,根据本发明的控制装置,能够在不使充电池的充电状态恶化到所需程度以上或不必要地恶化的情况下可靠地对伴随着混合动力车辆的减速时的燃料供给的停止而产生的振动进行减振。
另外,“减振力的大小”的意思是表示减振力的平均大小或者整体上的大小等。因此,通过调整单元对减振力大小的调整,制动量相对较大时的减振力的平均或整体的大小比制动量相对较小时的减振力的平均或整体的大小小即可。即,制动量相对较大时的减振力的大小不一定必须无论在哪个瞬间看都小于制动量相对较小时的减振力的大小。作为通过这样的方式来调整减振力大小的手法,例如可列举后述的调整减振增益(或反相位增益)作为一例。
另外,“制动量”的意思是表示能够确定混合动力车辆的制动(所谓的以制动为代表的用于抑制或控制车速等的动作)的方式的任意参数。作为这样的“制动量”,例如可列举后述的制动踏板的操作量作为一例。因此,作为“制动量相对较大”的状态,例如可列举制动踏板的操作量相对较多的状态作为一例。同样,作为“制动量相对较小”的状态,例如可列举制动踏板的操作量相对较少的状态作为一例。
在本发明的混合动力车辆的控制装置的其他方式中,所述调整单元对所述减振力的大小进行调整,以使得当所述制动量在规定量以上时所述减振力的大小为零。
根据该方式,可靠地防止了在因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动相对较小时(即制动量相对较大时)之前过度大小的减振力被旋转电机赋予的情况。因此,该方式的控制装置能够可靠地得到上述的各种效果。
在本发明的混合动力车辆的控制装置的其他方式中,所述减振力是对减振扭矩乘以决定所述减振力的大小的减振增益而计算出的,所述减振扭矩具有与伴随着停止向所述内燃机供给所述燃料而产生的所述内燃机的扭矩变动反相位的关系,所述调整单元对所述减振增益进行调整使得所述制动量越大则所述减振增益越小,由此来调整所述减振力的大小。
根据该方式,能够在可靠地得到上述各种效果的同时,通过调整决定减振力大小的减振增益来较容易地调整减振力的大小。
在上述那样调整单元对减振增益进行调整的混合动力车辆的控制装置的方式中,也可以构成为所述调整单元对所述减振增益进行调整使得当所述制动量在规定量以上时所述减振增益为零,由此来调整所述减振力的大小。
根据这样的构成,能够在可靠地得到上述各种效果的同时,通过调整决定减振力的大小的减振增益来较容易地调整减振力的大小。
在本发明的混合动力车辆的控制装置的其他方式中,所述混合动力车辆还具备离合器机构,该离合器机构使所述内燃机和将该内燃机的动力向所述混合动力车辆的车轮传递的驱动轴之间的连结接合以及释放,所述混合动力车辆的控制装置还具备离合器控制单元,在通过所述减振控制单元的控制,所述旋转电机无法产生所述减振力的情况下,所述离合器控制单元对所述离合器机构进行控制,使得所述内燃机和所述驱动轴之间的连结释放,所述离合器控制单元根据所述制动量来调整使所述内燃机与所述驱动轴之间的连结释放的时机。
根据该方式,即使在旋转电机因某些要因无法产生减振力的情况下,也通过离合器控制单元的动作来控制离合器机构以使得内燃机和驱动轴之间的连结被释放。其结果,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动不会从内燃机向驱动轴(并且向混合动力车辆)传递。因此,对于混合动力车辆的驾驶员而言,实现了实际上与因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动被抑制的状态相同的状态。
这里,如上述那样,根据减速方式的不同,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动方式不同。因此,例如在制动量相对较大的情况下(即,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动相对较小的情况下),认为即使内燃机和驱动轴的连结的释放不被进行或不用过早进行释放,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动也难以传递给驾驶员。或者,例如在制动量相对较小的情况下(即,因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动相对较大的情况下),认为优选通过使内燃机和驱动轴的连结释放相对较早地进行来防止因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动传递至驾驶员的情况。
根据这样的观点,离合器控制单元根据制动量来调整释放内燃机和驱动轴之间的连结的时机。通过这样的离合器控制单元的动作,可靠地防止了在因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动相对较小时之前内燃机和驱动轴之间的连结被不必要地过早释放的情况。因此,期望伴随着内燃机和驱动轴之间的连结被释放而起动的内燃机也不会发生不必要地过早起动的情况。因此,即使在内燃机和驱动轴之间的连结释放从而抑制因燃料的供给的停止而产生的振动的情况下,也能够相应地实现基于燃料供给的停止的燃油率的提高。
另外,如后面详细说明的那样,释放内燃机和驱动轴之间的连结的时机大多根据混合动力车辆的行驶状态是否满足规定条件来适当决定。离合器控制单元可以直接调整这样适当决定的时机,也可以通过变更用于决定这样的时机的规定条件来间接调整根据该变更的规定的条件而适当决定的时机。例如,离合器控制单元可以将预先或适当决定的默认时机向提早方向或延迟方向调整,也可以通过将规定条件向严格方向或缓和方向变更来间接调整根据该变更的规定条件而适当决定的时机。
在如上述那样具备离合器控制单元的混合动力车辆的控制装置的方式中,也可以构成为所述离合器控制单元对使所述内燃机与所述驱动轴之间的连结释放的时机进行调整,使得所述制动量越大则使所述内燃机与所述驱动轴之间的连结释放的时机更加延迟。
根据这样的构成,可靠地防止了在因向内燃机的燃料供给的停止而产生的振动相对较小时之前内燃机和驱动轴的连结被不必要地过早释放的情况。因此,该方式的控制装置能够可靠地得到上述各种效果。
本发明的上述作用以及其他优点根据以下说明的实施方式会更加清楚。
附图说明
图1是表示本实施方式的混合动力车辆的构成的一例的框图。
图2是表示混合动力驱动装置的构成的一例的框图。
图3是表示由本实施方式的混合动力车辆实现的燃料切断控制处理以及减振控制处理的流程的一例的流程图。
图4是表示制动踏板的操作量和反相位增益之间的关系的图表。
图5是表示制动踏板的操作量和在混合动力车辆中产生的振动之间的关系的图表。
图6是表示由本实施方式的混合动力车辆实现的燃料切断控制处理和减振控制处理的流程的另一例的流程图。
图7是表示制动踏板的操作量和离合器的释放的时机之间的关系的图表。
具体实施方式
以下参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。
(1)混合动力车辆的构成
(1-1)混合动力车辆的整体构成
首先,参照图1,对本实施方式的混合动力车辆1的构成进行说明。图1是表示混合动力车辆1的构成的一例的框图。
如图1所示,混合动力车辆1具备ECU(Electronic Control Unit)100、PCU(PowerControl Unit)11、电池12、转速传感器13、制动传感器14、车速传感器15、制动致动器BRA、右制动装置BRR、左制动装置BRL和混合动力驱动装置10。
ECU100是具备CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read OnlyMemory)和RAM等,构成为能够控制混合动力车辆1的各部分动作的电子控制单元。ECU100是本发明的“控制装置”的一例。ECU100构成为能够按照ROM所保存的控制程序来执行后述的燃料切断控制处理和减振控制处理。
另外,ECU100是构成为作为本发明的“停止控制单元”、“减振控制单元”、“调整单元”以及“离合器控制单元”的各自的一例发挥功能的一体式电子控制单元。“停止控制单元”、“减振控制单元”、“调整单元”以及“离合器控制单元”的动作构成为全部由ECU100执行。但是,“停止控制单元”、“减振控制单元”、“调整单元”以及“离合器控制单元”的物理构成、机械构成以及电气构成不限于此。例如,“停止控制单元”、“减振控制单元”、“调整单元”以及“离合器控制单元”也可以构成为多个ECU、各种处理单元、各种控制器或微机装置等各种计算机***等。
混合动力驱动装置10是通过向作为混合动力车辆1的车轴的左车轴SFL(与左前轮FL对应)以及右车轴SFR(与右前轮FR对应)供给作为驱动力的驱动扭矩来驱动混合动力车辆1的驱动单元。混合动力驱动装置10详细构成后述(参照图2)。
PCU11是构成为能够控制后述的电动发电机MG和电池12之间的电力输入输出的控制单元。PCU11包括构成为能够将从电池12取得的直流电力转换成交流电力来向后述的电动发电机MG供给,并且能够将电动发电机MG的作为再生电力(发电电力)的交流电力转换成直流电力来向电池12供给的未图示的逆变器。另外,PCU11与ECU100电连接,由ECU100控制其动作。
电池12是例如具有将锂离子电池单元等单位电池单元串联多个(例如数百个)的构成,并作为电动发电机MG的电力供给源而发挥功能的电池单元。
转速传感器13是检测后述的发动机200的转速Ne的传感器。转速传感器13与ECU100电连接,检测到的发动机的转速Ne被ECU100以固定或不定的周期参照。
制动传感器14是检测混合动力车辆1的未图示的制动踏板的操作量B的传感器。制动传感器14与ECU100电连接,检测到的操作量B被ECU100以固定或不定的周期参照。另外,也可以在制动踏板的操作量B的基础上或者替代制动踏板的操作量B,制动传感器14检测能够直接或间接确定由制动踏板的操作实现的制动的方式的参数。作为能够直接或间接确定制动的方式的参数,例如可列举制动力(换言之是刹车力)的大小、制动发生作用的期间等作为一例。
车速传感器15是检测混合动力车辆1的车速V的传感器。车速传感器15与ECU100电连接,检测到的车速V被ECU100以固定或不定的周期参照。
左制动装置BRL是能够对左前轮FL经由制动片等制动部件来赋予制动力(例如,摩擦制动力)的装置。规定左制动装置BRL的制动力的制动扭矩构成为根据从制动致动器BRA向各轮轮缸供给的制动液压而变化。
右制动装置BRR是能够对右前轮FR经由制动片等制动部件来赋予制动力(例如,摩擦制动力)的装置。规定右制动装置BRR的制动力的制动扭矩构成为根据从制动致动器BRR向各轮轮缸供给的制动液压而变化。
制动致动器BRA具备与未图示的制动踏板连接的主缸、从该主缸与各轮缸连接的制动液配管、适当地设置于该制动液配管的电磁阀以及电动油泵装置等。制动致动器BRA是能够执行借助电动油泵的制动液压的增减控制、借助各电磁阀的开闭控制的各轮缸的供给液压控制等的致动器。制动致动器BRA与ECU100电连接,上述的左制动装置BRL和右制动装置BRR各自的制动扭矩被ECU100控制。另外,制动致动器BRA也可以是构成公知的ECB(Electric Control Braking system)的致动器。
(1-2)混合动力驱动装置的详细构成
接着,参照图2对混合动力车辆1所具备的混合动力驱动装置10的详细构成进行说明。图2是表示混合动力驱动装置10的构成的一例的框图。另外,对于与图1所示的构成相同的构成,赋予同一参照附图标记并省略其详细说明。
如图2所示,混合动力驱动装置10具备发动机200、电动发电机MG、离合器CL和变速机构300。
发动机200是本发明的“内燃机”的一例,是作为混合动力车辆1的主要的动力源发挥功能的汽油发动机。发动机200是公知的汽油发动机,这里省略其详细的构成。作为发动机200的内燃机输出轴的未图示的曲轴与离合器CL的离合器片(省略附图标记)连结。在离合器CL处于接合状态时,作为发动机200的输出扭矩的发动机扭矩Te经由处于接合状态的离合器CL而传递至变速机构300的输入轴IS1。
在发动机扭矩Te被传递至输入轴IS1的情况下,该发动机扭矩Te根据变速机构300的档位被变换,并从变速机构300的输出轴OS1输出。从输出轴OS1输出的发动机扭矩Te经由各种齿轮装置、驱动轴DS以及差动DG而被输出至左车轴SFL和右车轴SFR。另外,本实施方式的混合动力驱动装置10作为变速机构300具有机械式自动变速器(AMT:Automated ManualTransmission),但也可以具备双离合变速器(DCT:Dual Clutch Transmission)等其他的变速器。其中,变速机构300优选构成为经由即使发动机200的转速Ne为极低旋转时也能够自动地动作的离合器CL而与发动机200的曲轴连结。
另外,发动机200只不过是内燃机能够采用的实际方式的一例,作为内燃机的实际方式,不限于发动机200,能够采用公知的各种发动机。
电动发电机MG是本发明的“旋转电机”的一例,具有将电能转换为动能的牵引功能和将动能转换为电能的再生功能。电动发电机MG是同步电动机(换言之是同步旋转电机),具备例如在外周面具有多个永磁铁的转子RT和卷绕有形成旋转磁场的三相线圈的定子ST。其中,电动发电机MG也可以是具有与同步电动机不同形式的旋转电机。
与电动发电机MG的转子RT一体旋转的MG输出轴与变速机构300的输入轴IS2连结。因此,作为电动发电机MG的输出扭矩的MG扭矩Tmg被传递至变速机构300的输入轴IS2。
在MG扭矩Tmg被传递至输入轴IS2的情况下,该MG扭矩Tmg根据变速机构300的档位被变换,并从变速机构300的输出轴OS1输出。从输出轴OS1输出的MG扭矩Tmg与发动机扭矩Te一起经由各种齿轮装置、驱动轴DS以及差动DG而输出至左车轴SFL和右车轴SFR。
离合器CL是电磁控制湿式多片型接合装置。离合器CL具有一对离合器片,一个离合器片如上所述与发动机200的曲轴连结,另一个离合器片与变速机构300的输入轴IS1连结。因此,在上述离合器片彼此处于接合状态时,发动机200的曲轴和变速机构300的输入轴IS1机械式连结。另外,离合器CL是通过未图示的致动器的作用而被自动化控制的自动离合器。该致动器与ECU100电连接,离合器CL中的两离合器片的断接状态根据ECU100的控制可变。
变速机构300具备输入轴IS1、输入轴IS2和输出轴OS1,根据选择的档位使作为输入轴IS1以及输入轴IS2的转速和输出轴OS1的转速的比的变速比变化。
变速机构300具备包含1速档位GR1、2速档位GR2、3速档位GR3、4速档位GR4和MG档位GRMG的前进档位以及倒档档位GRR。各前进档位中的、相对于第1输入轴IS1的转速的第1输出轴OS1的转速按照4速档位GR4、3速档位GR3、2速档位GR2以及1速档位GR1的顺序变大。即,在第1变速机构300中,1速档位GR1是最低速的档位,4速档位GR4是最高速的档位。
在变速机构300中,1速档位GR1和输出轴OS1的连接状态、2速档位GR2和输出轴OS1的连接状态、3速档位GR3和输出轴OS1的连接状态、4速档位GR4和输出轴OS1的连接状态、MG档位GRMG和输出轴OS1的连接状态以及倒档档位GRR和第1输出轴OS1的连接状态分别被联轴器机构CP1、CP2、CP3、CP4、CPMG和CPR控制。
即,在通过联轴器机构CP1接合了1速档位GR1和输出轴OS1的情况下,1速档位GR1成为变速机构300中的选择档位。同样,在通过联轴器机构CP2接合了2速档位GR2和输出轴OS1的情况下,2速档位GR2成为变速机构300中的选择档位。同样,在通过联轴器机构CP3接合了3速档位GR3和输出轴OS1的情况下,3速档位GR3成为变速机构300中的选择档位。同样,在通过联轴器机构CP4接合了4速档位GR4和输出轴OS1的情况下,4速档位GR4成为变速机构300中的选择档位。同样,在通过联轴器机构CPR接合了倒档档位GRR和输出轴OS1的情况下,倒档档位GRR成为变速机构300中的选择档位。另外,在通过联轴器机构CPMG接合了MG档位GRMG和输出轴OS1的情况下,在输出轴OS1除了发动机扭矩Te之外还重叠传递MG扭矩Tmg。各联轴器机构构成为与ECU100电连接,通过ECU100的控制,联轴器机构CP1至CP4以及CPR中的任意一个、以及联轴器机构CPMG中的至少一方的联轴器机构将输出轴OS1和各档位连接起来。
变速机构300的输出轴OS1与驱动轴DS连结。因此,在混合动力驱动装置10中,经由变速机构300的发动机200的发动机扭矩Te以及电动发电机MG的MG扭矩Tmg经由差动DG分别被传递至左车轴SFL和右车轴SFR。
(2)燃料切断控制处理和减振控制处理的流程
接着,参照图3对由本实施方式的混合动力车辆1实现的燃料切断控制处理以及减振控制处理的流程进行说明。图3是表示由本实施方式的混合动力车辆1实现的燃料切断控制处理和减振控制处理的流程的一例的流程图。另外,图3所示的燃料切断控制处理和减振控制处理通常在混合动力车辆1的行驶过程中被进行。
如图3所示,ECU100判定燃料切断条件是否成立(步骤S101)。作为燃料切断条件,例如可列举混合动力车辆1的车速V在规定速度以上且加速器开度为零(或者实际上能够视为零的程度的开度)这样的条件作为一例。因此,ECU100优选参照车速传感器15检测到的车速V以及未图示的加速器开度传感器检测到的加速器开度来判定燃料切断条件是否成立。另外,作为燃料切断条件也可以使用其他的条件。其中,作为燃料切断条件,优选设定对于混合动力车辆1的通常或正常的行驶没有负面影响的条件。
作为步骤S101的判定结果,在判定为燃料切断条件未成立的情况下(步骤S101:否),反复持续进行燃料切断条件是否成立的判定动作。
另一方面,作为步骤S101的判定结果,在判定为燃料切断条件成立的情况下(步骤S101:是),ECU100控制喷射头以使得切断(即停止)针对发动机200的燃料供给。其结果,针对发动机200的燃料供给被切断(即停止)(步骤S102)。通过这样的燃料供给切断,实现了燃油率的提高。
另外,从步骤S101至步骤S102的动作相当于所谓的燃料切断控制处理。接着这样的燃料切断控制处理相继或与之并行地进行步骤S103至步骤S107的减振控制处理。另外,减振控制处理是用于抑制因燃料切断控制处理而产生的混合动力车辆1或混合动力车辆1的各部分(例如驱动***等)中发生的振动(或成为引起该振动的原因的发动机200的扭矩变动Tv)的处理。
在进行这样的减振控制处理时,ECU100首先判定混合动力车辆1的驾驶员是否操作了制动踏板(例如是否踩踏)(步骤S103)。即,ECU100判定是否对混合动力车辆1实施了制动。为了进行该判定,ECU100优选参照制动传感器14检测的制动踏板的操作量B。
作为步骤S103的判定结果,在判定为混合动力车辆1的驾驶员操作了制动踏板(即对混合动力车辆1实施了制动)的情况下(步骤S103:是),ECU100根据制动踏板的操作量B来调整反相位增益G(步骤S104)。为了进行反相位增益G的调整,ECU100优选参照制动传感器14检测的制动踏板的操作量B。另外,“反相位增益G”是决定为了抵消或缓和因燃料切断控制处理产生的振动而从电动发电机MG输出的减振扭矩Tm的大小的参数。通过将这样的反相位增益G与后述的反相位扭矩Tc相乘,来计算出为了抵消或缓和因燃料切断控制处理产生的振动而应该由电动发电机MG输出的减振扭矩Tm。即,具有减振扭矩Tm=反相位扭矩Tc×反相位增益G这样的关系。
这里,参照图4,说明对应于制动踏板的操作量B的反相位增益G的调整。图4是表示制动踏板的操作量B和反相位增益G之间的关系的图表。
如图4(a)所示,ECU100也可以按照制动踏板的操作量B越大反相位增益G越小的方式来调整反相位增益G。
或者,如图4(b)所示,ECU100也可以按照制动踏板的操作量B越大反相位增益G越小且制动踏板的操作量B在规定量B1以上时反相位增益G为零的方式来调整反相位增益G。此时,规定量B1优选在考虑了因燃料切断控制处理产生的振动对驾驶性能的恶化造成的影响的基础上,适当地设定合适的值。例如,规定量B1可以被设定为因燃料切断控制处理产生的振动不会使驾驶性能恶化时的制动踏板的操作量B的最小值。
另外,图4(a)和图4(b)示出了反相位增益G以将制动踏板的操作量B作为变量的一次函数表现的例子。但是,只要是制动踏板B的操作量B越大反相位增益G越小,则反相位增益G可以以将制动踏板的操作量B作为变量的任意函数来表现。除此之外,对于反相位增益G的具体数值以及制动踏板的操作量B的具体数值而言,优选在考虑了混合动力车辆1的特性以及规格等的基础上来设定合适的值。
再次回到图3,另一方面,作为步骤S103的判定结果,在判定为混合动力车辆1的驾驶员没有操作制动踏板(即没有对混合动力车辆1实施制动)的情况下(步骤S103:否),ECU100可以不进行根据制动踏板的操作量B来调整反相位增益G的处理。此时,ECU100可以将默认的反相位增益G设定为在后述的步骤中被与反相位扭矩相乘的反相位增益G(步骤S105)。
接着步骤S103至步骤S105的动作相继或并行地由ECU100计算反相位扭矩Tc(步骤S106)。此时,ECU100计算出使因在步骤S101至步骤S102中进行的燃料切断控制处理而产生的发动机200的扭矩变动Tv反转的扭矩(即相对于扭矩变动Tv反相位的扭矩)作为反相位扭矩Tc。
然后,ECU100将在步骤S104中调整的反相位增益G或在步骤S105中设定的默认的反相位增益G与在步骤S106中算出的反相位扭矩Tc相乘(步骤S107)。其结果,计算出减振扭矩Tm(反相位扭矩Tc×反相位增益G)。然后,ECU100控制电动发电机MG以使得输出减振扭矩Tm(步骤S107)。其结果,电动发电机MG输出减振扭矩Tm,并且该减振扭矩Tm被传递至与电动发电机MG的旋转轴连结的输入轴IS2。由此,因燃料切断控制处理产生的振动被抵消或缓和。即,因燃料切断控制处理产生的振动被抑制。
如上所述,根据本实施方式的混合动力车辆1,按照制动踏板的操作量B越大则反相位增益G越小(即减振扭矩Tm的大小越小)的方式来进行减振控制处理。以下,对于制动踏板的操作量B越大则反相位增益G越小的技术效果,参照图5进行说明。图5是表示制动踏板的操作量B和在混合动力车辆1产生的振动之间的关系的图表。
在混合动力车辆1减速的情况下,有时通过在使发动机200停止的状态下进行基于电动发电机MG的再生发电来对电池12进行充电。但是,在电池12的SOC相对较高的情况下,还存在因为无法对电池12进行充电而导致无法使发动机200停止的情况。即使在这样混合动力车辆1不使发动机200停止而是减速的情况下,也优选以燃油率的提高为目的来进行燃料切断控制处理自身。更加优选,直至混合动力车辆1停止为止进行燃料切断控制处理。
但是,若伴随着混合动力车辆1的减速而发动机200的转速Ne降低,则因上述的燃料切断控制处理而导致产生振动。该振动能够如上述那样通过减振控制处理抑制。然而,本申请发明人等发现,在混合动力车辆1不使发动机200停止而是减速的情况下,根据其减速方式的不同,因燃料切断控制处理产生的振动方式不同。具体而言,本申请发明人等发现,根据施加于混合动力车辆1的制动力大小的不同,因燃料切断控制处理产生的振动的方式不同。更具体而言,本申请发明人等发现,例如在由驾驶员操作了制动踏板的情况下,根据制动踏板的操作量B等的不同,因燃料切断控制处理产生的振动的方式不同。以下,对制动踏板的操作量B相对较大(即制动力相对较大)的情况下以及制动踏板的操作量B相对较小(即制动力相对较小)的情况下因各个燃料切断控制处理而产生的振动的方式进行说明。
图5(a)示出了混合动力车辆1相对较强地减速(即制动踏板的操作量B相对较大)时因燃料切断控制处理而产生的振动的方式。另外,在图5(a)中,作为因燃料切断控制处理而产生的振动,利用混合动力车辆1的前后G(即前后方向的加速度,称为“地板前后G”)来进行说明。如图5(a)所示,在制动踏板的操作量B相对较大的情况下,与制动踏板的操作量B相对较小时(参照图5(b))相比,因燃料切断控制处理产生的振动(即混合动力车辆1的前后G)变小。另外,为了进行参照,图5(a)一起示出了离合器CL的状态、发动机200的转速Ne以及混合动力车辆1的车速V。
另一方面,图5(b)示出了混合动力车辆1相对较弱地减速(即制动踏板的操作量B相对较小)时因燃料切断控制处理产生的振动的方式。另外,图5(b)也与图5(a)相同,作为因燃料切断控制处理产生的振动,利用混合动力车辆1的前后G进行说明。如图5(b)所示,在制动踏板的操作量B相对较小时,与制动踏板的操作量B相对较大时(参照图5(a))相比,因燃料切断控制处理产生的振动(即混合动力车辆1的前后G)变大。另外,为了进行参照,图5(b)也一起示出了离合器CL的状态、发动机200的转速Ne以及混合动力车辆1的车速V。
若考虑这样的制动踏板的操作量B和因燃料切断控制处理产生的振动(即混合动力车辆1的前后G)的方式之间的关系,则在制动踏板的操作量B相对较大时,与制动踏板的操作量B相对较小时相比,减振扭矩Tm也可以不用那么大。这是因为,在制动踏板的操作量B相对较大时,与制动踏板的操作量B相对较小时相比,因燃料切断控制处理产生的振动较小。另一方面,在制动踏板的操作量B相对较小时,与制动踏板的操作量B相对较大时相比,优选减振扭矩Tm在一定程度上较大。这是因为,在制动踏板的操作量B相对较小时,与制动踏板的操作量B相对较大时相比,因燃料切断控制处理产生的振动较大。
根据这样的观点,本实施方式的ECU100按照制动踏板的操作量B越大则减振扭矩Tm越小(或者制动踏板的操作量B在规定量B1以上时减振扭矩Tm为零)的方式,调整减振扭矩Tm的大小(即反相位增益G)。因此,可靠地防止了在在因燃料切断控制处理产生的振动相对较小时之前过度大小的减振扭矩Tm被从电动发电机MG输出的情况。因此,不会发生用于使电动发电机MG动作的电池12的SOC不必要地恶化或恶化到所需程度以上的情况。这样,根据本实施方式的混合动力车辆1,即使在混合动力车辆1减速时也能够可靠地抑制(即减振)因燃料切断控制处理产生的振动。即,根据本实施方式的混合动力车辆1,能够在不会发生使电池12的SOC不必要地恶化或恶化到所需程度以上的情况下可靠地抑制因混合动力车辆1减速时的燃料切断控制处理产生的振动。
另外,在上述的说明中,ECU100根据制动踏板的操作量B来调整反相位增益G。然而,ECU100也可以在制动踏板的操作量B的基础上或取而代之地根据制动传感器14输出的任意检测值来调整反相位增益G。或者,ECU100也可以根据直接或间接表示制动的制动力或制动量的任意参数来调整反相位增益G。作为直接或间接表示制动的制动力或制动量的任意参数,例如可列举确定制动致动器BRA的动作的参数(例如制动液压、制动致动器BRA所具备的各部分的工作量等)作为一例。
(3)燃料切断控制处理以及减振控制处理的变形例
接着,参照图6对由本实施方式的混合动力车辆1实现的燃料切断控制处理以及减振控制处理的变形例的流程进行说明。图6是表示由本实施方式的混合动力车辆1实现的燃料切断控制处理以及减振控制处理的流程的其他一例的流程图。另外,对于与图3所示的动作相同的动作,赋予相同的步骤编号并省略其详细说明。
如图6所示,在变形例中,也与图3所示的动作同样地进行从步骤S101至步骤S102的燃料切断控制处理。
然后,在变形例中,也与图3所示的动作同样,ECU100判定混合动力车辆1的驾驶员是否操作了制动踏板(例如是否踩踏)(步骤S103)。
作为步骤S103的判定结果,在判定为混合动力车辆1的驾驶员未操作制动踏板(即未对混合动力车辆1实施制动)的情况下(步骤S103:否),之后与图3的动作同样,进行从步骤S105至步骤S107的动作。即,ECU100对电动发电机MG进行控制,以使得设定默认的反相位增益G(步骤S105),计算反相位扭矩Tc(步骤S106),并输出减振扭矩Tm(步骤S107)。
另一方面,作为步骤S103的判定结果,在判定为混合动力车辆1的驾驶员操作了制动踏板(即对混合动力车辆1实施了制动)的情况下(步骤S103:是),ECU100判定能否进行基于电动发电机MG的减振控制处理(步骤S201)。即,ECU100判定能否从电动发电机MG输出减振扭矩Tm。作为判定为无法进行基于电动发电机MG的减振控制处理的情况,例如可列举电池12的SOC在规定值以下的情况或电动发电机MG发生故障的情况等作为一例。
作为步骤S201的判定结果,在判定为能够进行基于电动发电机MG的减振控制处理的情况下(步骤S201:是),之后与图3的动作同样,进行步骤S104以及从步骤S106至步骤S107的动作。即,ECU100对电动发电机MG进行控制,以使得根据制动踏板的操作量B来调整反相位增益G(步骤S104),计算反相位扭矩Tc(步骤S106),并输出减振扭矩Tm(步骤S107)。
另一方面,作为步骤S201的判定结果,在判定为无法进行基于电动发电机MG的减振控制处理的情况下(步骤S201:否),ECU100执行通过释放离合器CL来抑制因燃料切断控制处理产生的振动的控制,以此来取代通过从电动发电机MG输出减振扭矩Tm来抑制因燃料切断控制处理产生的振动的处理。即,ECU100通过释放离合器CL,来执行防止因燃料切断控制处理产生的发动机的扭矩变动Tv导致的振动从发动机200传递至混合动力车辆1或混合动力车辆1的各部分(例如驱动***等)的控制。
其中,在释放离合器CL的情况下,为了防止发动机200停止(所谓的失速),希望停止燃料切断控制处理(即再次开始燃料向发动机200的供给)。但是,若根据燃油率的提高这样的观点,优选离合器CL的释放的时机延迟。这是因为,离合器CL的释放时机越延迟,则燃料切断控制处理越长时间地进行,结果使燃油率更加提高。因此,在本实施方式中,考虑上述制动踏板的操作量B和因燃料切断控制处理产生的振动的方式之间的关系,ECU100根据制动踏板的操作量B来调整离合器CL的释放时机。
这里,参照图7对对应于制动踏板的操作量B的离合器CL的释放时机的调整进行说明。图7是表示制动踏板的操作量B和离合器CL的释放的时机之间的关系的图表。
另外,在本实施方式中,离合器CL的释放时机根据发动机200的转速Ne规定。具体而言,离合器CL的释放时机与发动机200的转速成为规定阈值以下的时机一致。换句话说,发动机200的转速成为规定阈值以下的时机是离合器的释放时机。在图7中,在这样的前提下,对对应于制动踏板的操作量B的离合器CL的释放时机的调整进行说明。
如图7所示,ECU100也可以按照制动踏板的操作量B越大则规定离合器CL的释放时机的规定阈值(即发动机200的转速)越小的方式,对离合器CL的释放时机进行调整。另外,规定离合器CL的释放时机的规定阈值(即发动机200的转速)越小,则离合器CL的释放时机向延迟方向偏移。因此,ECU100也可以按照制动踏板的操作量B越大则离合器CL的释放时机进一步向延迟方向偏移的方式,来调整离合器CL的释放时机。即,ECU100也可以按照制动踏板的操作量B越大则离合器CL的释放时机进一步延迟的方式,来调整离合器CL的释放时机。即,ECU100也可以按照制动踏板的操作量B越大,则实际的离合器CL的释放时机相对于离合器CL的释放时机的标准值的延迟量越大的方式,来调整离合器CL的释放时机。
另外,这里所述的“离合器CL的释放时机的延迟”表示将假设制动踏板***作了某操作量ΔB时的未调整的离合器CL的释放时机(即离合器CL的释放时机的标准值)作为基准的、假设为制动踏板***作了同一操作量ΔB时的调整后的离合器CL的释放时机的延迟。即,表示在始终在同一方式下操作了制动踏板这样的条件下的、将未调整的离合器CL的释放时机作为基准的调整后的离合器CL的释放时机的延迟。制动踏板的操作量B越大则该延迟的量越大。
再次回到图6,之后ECU100在步骤S202中调整的时机(换言之在发动机200的转速Ne小于在步骤S202中调整了的阈值的时机),释放离合器CL(步骤S203)。为了进行该处理,ECU100优选参照转速传感器13检测的转速Ne。
即使根据这样的图6所示的变形例,也能够适当地得到与可通过上述的图3的动作得到的各种效果相同的效果。除此之外,根据变形例,即使在因某些要因导致无法从电动发电机MG输出减振扭矩Tm的情况下,通过释放离合器CL,也能够可靠地抑制因混合动力车辆1减速时的燃料切断控制处理产生的振动。此时,根据制动踏板的操作量B调整释放离合器CL的时机。因此,能够在通过尽可能延长燃料切断控制处理来实现燃油率提高的同时,通过在适当的时机释放离合器CL来可靠地抑制因混合动力车辆1的减速时的燃料切断控制处理产生的振动。
另外,本发明在不违背能够根据权利要求书和说明书整体得到的发明的要旨或思想的范围内能够适当变更,伴随着这样的变更的混合动力车辆的控制装置也包含在本发明的技术思想中。
附图标记说明:
1…混合动力车辆;10…混合动力驱动装置;100…ECU;200…发动机;CL…第1离合器;MG…电动发电机。
Claims (6)
1.一种混合动力车辆的控制装置,该混合动力车辆具备通过燃烧燃料来工作的内燃机以及利用被充电至充电池的电力来工作的旋转电机,所述内燃机与将该内燃机的动力向所述混合动力车辆的车轮传递的驱动轴被连结起来,该混合动力车辆的控制装置的特征在于,具备:
停止控制单元,其在所述混合动力车辆行驶的过程中停止向所述内燃机供给所述燃料;
减振控制单元,其对所述旋转电机进行控制,使得产生用于抑制因停止向所述内燃机供给所述燃料而产生的振动的减振力;和
调整单元,其对所述减振力的大小进行调整,使得用于制动所述混合动力车辆的制动量越大则所述减振力越小。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述调整单元对所述减振力的大小进行调整,使得当所述制动量在规定量以上时所述减振力的大小为零。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述减振力是通过对减振扭矩乘以决定所述减振力的大小的减振增益而计算出的,所述减振扭矩具有与伴随着停止向所述内燃机供给所述燃料而产生的所述内燃机的扭矩变动相位相反的关系,
所述调整单元对所述减振增益进行调整使得所述制动量越大则所述减振增益越小,由此来调整所述减振力的大小。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述调整单元对所述减振增益进行调整使得当所述制动量在规定量以上时所述减振增益为零,由此来调整所述减振力的大小。
5.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述混合动力车辆还具备离合器机构,该离合器机构使所述内燃机和所述驱动轴之间的连结接合以及释放,
所述混合动力车辆的控制装置还具备离合器控制单元,在所述旋转电机由于所述减振控制单元的控制而无法产生所述减振力的情况下,所述离合器控制单元对所述离合器机构进行控制,使得所述内燃机和所述驱动轴之间的连结释放,
所述离合器控制单元根据所述制动量来调整使所述内燃机与所述驱动轴之间的连结释放的时机。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆的控制装置,其特征在于,
所述离合器控制单元对使所述内燃机与所述驱动轴之间的连结释放的时机进行调整,使得所述制动量越大则使所述内燃机与所述驱动轴之间的连结释放的时机更加延迟。
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