CN104276164A - 配备有再生发电机的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种配备有再生发电机的车辆。作为配备有再生发电机的车辆的混合动力车辆(10)设置有第二MG(24)作为与电池(28)连接的再生发电机，所述电池是蓄电单元。在该车辆中，执行再生量扩大控制，在所述再生量扩大控制中，基于路径信息来预测或设定车辆因驾驶者操作而停止和减速的位置，第二MG(24)的再生发电被控制，并且能充入电池(28)中的再生发电量被扩大。在混合动力车辆(10)中，在执行预定的车速调节模式时与在该车速调节模式未被选择时相比限制再生量扩大控制，在驾驶者有意选择的所述预定的车速调节模式下车辆在车速自动调节的状态下行驶。

Description

配备有再生发电机的车辆
技术领域
本发明涉及一种配备有再生发电机的车辆，所述再生发电机是与蓄电单元连接的发电机。
背景技术
在配备有在车辆制动期间执行再生发电的再生发电机的车辆中，可以考虑一种方法，在该方法中基于路径信息来预测将由驾驶者执行的将来停止操作并执行控制以扩大能充入蓄电单元中的再生发电量。
日本专利申请公报No.2004-142686(JP2004-142686A)记载了一种车辆，该车辆具有巡航控制功能并且其中基于路径信息来执行控制以使车辆自动减速。
在当驾驶者选择车辆在车速自动调节的状态下行驶的预定的车速调节模式时如上所述基于路径信息来执行扩大再生发电量的控制的情况下，与巡航控制模式中一样，能解除对预定的车速调节的选择并且会发生并非驾驶者意图的意外减速。结果，会对驾驶者造成不适。因此，希望抑制该不适。JP2004-142686A未公开用于针对这种不便加以改进的手段。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种配备有再生发电机的车辆，在该车辆中，当其中车辆在车速自动调节的状态下行驶的预定的车速调节模式被选择时，能抑制驾驶者不适。
本发明提供了一种配备有再生发电机的车辆，该车辆包括蓄电单元和再生发电机。所述配备有再生发电机的车辆的特征在于，执行再生量扩大控制，在所述再生量扩大控制中基于路径信息来预测或设定所述车辆因驾驶者操作的输入而停止和减速的位置，所述再生发电机的再生发电在所述再生量扩大控制中被控制，并且充入所述蓄电单元中的再生发电量在所述再生量扩大控制中被扩大，而且在执行预定的车速调节模式时与在所述车速调节模式未被选择时相比所述再生量扩大控制被限制，在通过来自驾驶者的有意输入而选择的所述预定的车速调节模式下所述车辆在车速自动调节的状态下行驶。
在所述配备有再生发电机的车辆中，可基于通过学习所述车辆因驾驶者操作的输入而停止和减速的位置所获得的结果来执行所述再生量扩大控制。
在所述配备有再生发电机的车辆中，可基于与交通基础设施有关的信息来执行所述再生量扩大控制。
此外，在所述配备有再生发电机的车辆中，可提供有混合动力车辆(HV)模式和电动车辆(EV)模式，可创建预定的行驶计划以基于路径信息实施所述HV模式与所述EV模式之间的切换，并且可基于所述行驶计划执行模式切换控制；并且当所述预定的车速调节模式被选择时，在所述预定的车速调节模式下的行驶中可在限制所述再生量扩大控制的同时执行基于所述行驶计划的所述模式切换控制。
此外，在所述配备有再生发电机的车辆中，可基于路径信息执行改变所述蓄电单元中的残余充电量的控制目标值的控制；并且当所述预定的车速调节模式被选择时，在所述预定的车速调节模式下的行驶中可在限制所述再生量扩大控制的同时执行改变所述残余充电量的控制目标值的控制。
此外，所述配备有再生发电机的车辆还可包括显示单元，当所述再生量扩大控制被执行时，所述显示单元显示表示所述再生量扩大控制的执行的第一预定显示。
此外，在所述配备有再生发电机的车辆中，所述显示单元可由控制单元控制成使得在所述预定的车速调节模式的执行期间所述第一预定显示被关闭。此外，在所述再生量扩大控制的抑制或限制期间，所述显示单元可由控制单元控制成使得表示所述抑制或限制的第二预定显示被显示。
对于上述根据本发明的配备有再生发电机的车辆，在执行预定的车速调节模式时与在所述车速调节模式未被选择时相比所述再生量扩大控制被限制，在通过来自驾驶者的有意输入而选择的所述预定的车速调节模式下所述车辆在车速自动调节的状态下行驶。因此，能抑制当预定的车速调节模式被选择时发生的驾驶者不适。
附图说明
下面将参照附图说明本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
图1是混合动力车辆的示意图，所述混合动力车辆是代表本发明的一个示例的实施例的配备有再生发电机的车辆；
图2示出存储在图1所示的车辆中的导航装置中的预设路径上的减速开始位置和目标停止位置之间的关系；
图3示出当在图1所示的车辆停止在目标停止位置的情况下允许、禁止和改变再生量扩大控制时车速如何下降；
图4是示出图1所示的车辆中用于限制再生量扩大控制的条件的框图；
图5是示出图1所示的车辆中用于根据模式选择来判定是否执行再生量扩大控制的方法的流程图；
图6示出图1所示的车辆中在执行计划切换控制——其为基于行驶计划的切换控制——的情况(图的上侧)和不执行计划切换控制的情况(图的下侧)之间切换的模式；
图7A示出图1所示的车辆从出发地到目的地的剩余距离；
图7B示出图1所示的车辆中在不执行计划切换控制的情况下的SOC，该SOC是残余充电量；
图7C示出图1所示的车辆中在不执行计划切换控制的情况下的行驶模式；
图7D示出图1所示的车辆中在执行计划切换控制的情况下的SOC；
图7E示出图1所示的车辆中的EV行驶效率；
图7F示出图1所示的车辆中在执行计划切换控制的情况下的行驶模式；
图8示出图1所示的车辆中当执行充电目标改变控制时特定下坡路、车辆位置和与车辆位置对应的SOC之间的关系；
图9是示出图1所示的车辆中用于根据模式选择来判定是否执行再生量扩大控制和计划切换控制(或充电目标改变控制)的方法的流程图；
图10示出其中应用了本发明的另一实施例的另一配备有再生发电机的车辆的构型。
具体实施方式
下面将参考附图说明本发明的一个实施例。在下文说明的情形中，根据本发明的配备有再生发电机的车辆是包括电动发电机(MG)和发动机的HV，所述电动发电机是再生发电机并且还具备电动机的功能；但该车辆也可以是使用代替MG的、与发动机连接的再生发电机的车辆。该车辆还可以是具有MG但不具有发动机的电动汽车。此外，在下文说明的情形中，HV是具有从外部电源充电的功能的插电式HV，但HV也可以不具有插电式充电功能。在以下对所有附图的说明中，同样的元件被赋予同样的参考标号。
图1示出本发明的一个实施例的HV10的示意性构型。HV10设置有控制***12。控制***12包括发动机18、第一MG22、第二MG24、逆变器单元26、作为蓄电单元的电池28、变速杆30、导航装置32、显示单元35和控制单元50。
HV10由于车轮16由发动机18和第二MG24中的至少任一者驱动而行驶。在以下说明中，第一MG22和第二MG24分别被描述为“第一MG22”和“第二MG24”。
发动机18是汽油发动机或柴油发动机。发动机18由来自控制单元50的控制信号Si1控制。
第一MG22是三相同步旋转电机并且具备由发动机18驱动并发电的发电机的功能。在第一MG22的发电状态下，来自发动机18的转矩的至少一部分通过下述的动力分割机构34传递到第一MG22的旋转轴。由第一MG22所产生的电力由逆变器单元26供给到电池28并且电池28被充电。
第一MG22还具备在由从电池28供给的电力驱动时经动力分割机构34起动发动机18的发动机起动电机的功能。
第二MG24是三相同步旋转电机并在执行下述的EV模式时被驱动。第二MG24具备由来自电池28的电力驱动并产生用于车辆的驱动力的电动机的功能。第二MG24还具备用于在制动期间发电的再生发电机的功能。由第二MG24所产生的电力也经逆变器单元26供给到下述的电池28并且电池28被充电。能使用感应旋转电机或另外的旋转电机作为第一MG22和第二MG24。
动力传递机构14包括动力分割机构34、与动力分割机构34连结的输出轴36、与输出轴36连结的减速器38，和轮轴40。动力分割机构34由行星齿轮机构构成。该行星齿轮机构包括太阳齿轮、小齿轮、行星架和齿圈。例如，太阳齿轮与第一MG22的中空旋转轴的端部连接。行星架与发动机18的驱动轴连接。齿圈与输出轴36连接。输出轴36直接或经齿轮减速器(未示出)与第二MG24的旋转轴连接。输出轴36经减速器38与轮轴40连接，所述轮轴40与车轮16连结。动力分割机构34在通往输出轴36的路径与通往第一MG22的路径之间分割来自发动机18的动力。
逆变器单元26连接在电池28与两个MG——即第一MG22和第二MG24——之间。逆变器单元26包括连接在第一MG22与电池28之间的第一逆变器(未示出)和连接在第二MG24与电池28之间的第二逆变器(未示出)。逆变器单元由来自控制单元50的控制信号Si2控制。
第一逆变器将从电池28供给的直流(DC)电压变换成交流(AC)电压，将变换后的电压供给到第一MG22，并驱动第一MG22。在第一MG22随着发动机18被驱动而发电的情况下，第一逆变器发挥将通过这种发电所获得的AC电压变换成DC电压并将变换后的DC电压供给到电池28的功能。
同样，第二逆变器将来自电池28的DC电压变换成AC电压，将变换后的电压供给到第二MG24，并驱动第二MG24。在HV10的再生制动期间，第二逆变器还发挥将由第二MG24再生地产生的AC电压变换成DC电压并将变换后的DC电压供给到电池28的功能。逆变器的操作由控制信号Si2控制。这种情况下，在由下述的控制单元50执行的第二MG24的再生转矩的控制下，第二MG24执行再生发电并且在车轮16处产生再生制动力。当下述的加速器踏板在车辆行驶时未***作时，第二MG24能执行再生发电。DC/DC变换器可连接在第一逆变器、第二逆变器和电池28之间，以使电池28的电压升压并向逆变器输出升压后的电压，或者使从逆变器供给的电压降压并将降压后的电压供给到电池28。
电池28由镍氢电池或锂离子电池构成并经第一逆变器或第二逆变器与第一MG22和第二MG24连接。电池28能经逆变器向第一MG22和第二MG24供给电力。在电池28的正极侧装设有电池电流传感器(未示出)。该电池电流传感器检测充放电电流并将检测值传输到控制单元50。控制单元50由充放电电流的积分值来计算充电状态(SOC)，该SOC是电池28的残余充电量。
SOC可由通过检测电池28的电压的电压传感器检测出的值或由通过电池电流传感器检测出的值计算。也可使用电容器作为蓄电单元。
电力变换装置82具备将来自外部电源84的AC电力变换成DC电力、将该DC电力输出到电池28并对电池28充电的功能。电力变换装置82由来自控制单元50的控制信号控制。这种情况下，当车辆停止时，能通过将设置于与外部电源84连接的电缆86处的连接器88连接到与电力变换装置82连接的连接器90来从外部电源84对电池28充电。
加速器位置传感器41检测决定加速器踏板的操作量的加速器位置AP，并且表示加速器位置AP的信号被传输到控制单元50。
车轮速度传感器42检测车轮16的单位时间转速Vv，并且表示转速Vv的信号被传输到控制单元50。控制单元50基于转速Vv来计算车速Vc。控制单元50也可基于通过检测第二MG24的转速的第二回转传感器(未示出)检测出的值来计算车速Vc。
变速杆30能通过操作而被切换到R位置、N位置、D位置、M位置和B位置中的任何一个位置。变速杆30的位置由位置传感器(未示出)检测，并且表示检测出的位置的信号被传输到控制单元50。D位置对应于作为标准前进行驶模式的D范围模式。
巡航模式设定单元43被设置成选择巡航控制模式，在该巡航控制模式下车速被自动调节成使得实际车速与已由驾驶者设定的设定车速一致。巡航模式设定单元43使用配置在方向盘的周边部上的第一杆(未示出)来设定巡航控制模式。能通过打开或关闭设置于第一杆的远端处的按钮开关来执行在巡航控制模式的选择和解除选择之间切换。巡航控制模式称为CR模式，且巡航模式设定单元43称为CR模式设定单元43。
表示CR模式设定单元43中的开启/关闭状态的信号Vset被传输到控制单元50。即使在CR模式设定单元43开启时，在加速器踏板或制动踏板被踏下的情况下，CR模式选择也被解除。
在当CR模式设定单元43开启时第一杆的远端部***作到一侧的情况下，表示增加设定车速的指令的信号被传输到控制单元50，而在第一杆的远端部***作到另一侧的情况下，表示降低设定车速的指令的信号被传输到控制单元50。
车速上限调节单元44设置成用于选择“自动限速(ASL)模式”，其意味着车速的上限被自动调节成使实际车速的上限与已由驾驶者设定的设定上限车速一致的车速上限调节模式。车速上限调节单元44使用配置在方向盘的周边部上的第二杆(未示出)来设定车速上限调节模式。能通过打开或关闭设置于第二杆的远端处的按钮开关来执行在车速上限调节模式的选择和解除选择之间切换。
表示车速上限调节单元44中的开启/关闭状态的信号VLset被传输到控制单元50。在当车速上限调节单元44开启时第二杆的远端部***作到一侧的情况下，表示增加设定上限车速的指令的信号被传输到控制单元50，而在第二杆的远端部***作到另一侧的情况下，表示降低设定上限车速的指令的信号被传输到控制单元50。第一杆和第二杆可由一个公共杆构成。
驻车辅助设定单元45设置成用于选择“智能驻车辅助(IPA)模式”，其意味着车轮自动转向以将车辆引导到驾驶者所期望的驻车位置的驻车辅助模式。驻车辅助设定单元45包括图像显示单元和操作接受装置，所述图像显示单元显示来自设置于车辆的后端并捕捉车辆后方区域的图像的照相机的图像，所述操作接受装置用于接受由驾驶者在图像显示单元中执行的触摸操作。在变速杆由驾驶者操作到R位置的情况下，图像显示单元显示切换单元。利用驻车辅助设定单元45，能通过驾驶者对切换单元执行触摸操作来开启/关闭IPA模式。通过开启IPA模式来选择IPA模式，并通过关闭IPA模式来解除选择IPA模式。
驻车辅助设定单元45还可构造成使得，当在设置在驾驶者座椅周边部上的驻车辅助开关由驾驶者打开的状态下变速杆***作到R位置时，开启IPA模式。在另一可能的构型中，当变速杆***作到D位置时，通过驻车辅助开关的打开操作来开启IPA模式。表示与IPA模式的开启/关闭状态有关的指令的IPA信号(IPAS)被传输到控制单元50。图像显示单元可与下述的导航装置32的显示单元共用。
导航装置32帮助使车辆10行驶到目的地并提供从当前位置到目的地的行驶路径和到达目的地所需的时间。导航装置32从全球定位***(GPS)传感器(未示出)取得当前位置。导航装置32存储包括道路坡度信息和法定限速的道路信息，以及包括交叉点位置信息、交通信号位置信息和临时停止位置信息的路径信息，并通过将当前位置与路径信息进行比较而在地图上指定当前位置。导航装置32取得由使用者输入的目的地信息，并计算行驶路径和到达目的地所需的时间。导航装置32从方位传感器(未示出)取得车辆10的取向。
在沿车辆在行驶路径上的前进方向的前方接近交叉点、交通信号和临时停止位置之中的任何一者的情况下，导航装置32能将交叉点或交通信号的紧前方的停止位置或临时停止位置设定为车辆10的目标停止位置。导航装置32还可取得包括交通信号灯的红灯信号信息的与交通基础设施有关的信息，并在车辆前方的交通信号灯为红灯时将交通信号灯的紧前方的停止位置设定为目标停止位置。与交通基础设施有关的信息在下文中称为“基础信息”。例如，基础信息能通过无线电波从外部通信设备接收。该基础信息还可包括交通信号灯位置和交通拥挤信息。导航装置32通过控制器局域网(CAN)通信线将表示包括当前位置和目标停止位置的信息的信号传输到控制单元50。
显示单元35是显示器并具备通过显示表示下述的再生量扩大控制的执行的预定显示而在所述再生量扩大控制的执行期间通知驾驶者所述再生量扩大控制正被执行的功能。显示单元35的显示和不显示由控制单元50控制。
控制单元50也称为电子控制单元(ECU)并包括具有中央处理单元(CPU)和具有存储器的存储单元的微计算机。在图1所示的示例中，控制单元50被显示为单个控制单元，但控制单元50可构造成被适当分割成通过信号电缆彼此连接的多个构成元件。控制单元50具有控制发动机18的发动机控制单元52、控制第一MG22和第二MG24的MG控制单元54、再生量扩大控制单元56以及再生量扩大限制单元58。再生量扩大控制单元56和再生量扩大限制单元58在下文中说明。
发动机控制单元52产生输出到发动机18的控制信号Si1。MG控制单元54产生输出到逆变器单元26的控制信号Si2。当使用DC/DC变换器时，DC/DC变换器的操作也由控制信号Si2控制。
控制单元50响应于基于作为由驾驶者执行的操作的加速器踏板操作的行驶要求输出Preq来控制发动机18、第一MG22和第二MG24的驱动。更具体地，控制单元50基于加速器位置AP和车速Vc利用已预先存储的脉谱图或关系式来计算行驶所要求的行驶要求转矩Tr*。行驶要求转矩Tr*是输出到输出轴36的转矩。控制单元50由行驶要求转矩Tr*和第二MG24本身的转速或输出轴36的转速——其为由第二MG24的转速计算出的转速——来计算行驶要求功率Preq。控制单元50将发动机18、第一MG22和第二MG24的驱动控制成使得行驶要求功率Preq被输出到输出轴36。
控制单元50计算通过将行驶要求功率Preq加上用于使电池28的SOC接近基准SOC的充放电要求输出而获得的输出作为目标发动机输出Pe*，然后由预定的发动机高效率脉谱图计算发动机18的目标转速Ne*和目标转矩Te*。控制单元50由发动机18的目标转速Ne*、第一MG22的转速Vm1和第二MG24的转速Vm2的检测值以及行驶要求转矩Tr*利用预定的关系式来计算第一MG22的目标转速Vm1*和目标转矩Tr1*以及第二MG24的目标转矩Tr2*。可基于加速器位置AP或者加速器位置AP和车速Vc两者由存储在存储单元(未示出)中的脉谱图来计算发动机18的目标转速Ne*和目标转矩Te*、第一MG22的目标转速Vm1*和目标转矩Tr1*以及第二MG24的目标转矩Tr2*。
控制单元50将所计算出的发动机18的目标转速Ne*和目标转矩Te*输出到发动机控制单元52，且发动机控制单元52通过控制信号Si1来控制发动机18的驱动以便获得目标转速Ne*和目标转矩Te*。控制单元50还将所计算出的第一MG22的目标转速Vm1*和目标转矩Tr1*以及所计算出的第二MG24的目标转矩Tr2*输出到MG控制单元54，且MG控制单元54通过控制信号Si2来控制第一MG22和第二MG24的驱动以便获得目标转速Vm1*和目标转矩Tr1*、Tr2*。
结果，当加速器踏板的操作量小或者车速Vv低时，在发动机18停止的情况下，车辆仅利用第二MG24作为驱动源来行驶。此外，当SOC低于基准SOC时，控制单元50通过驱动发动机18来使第一MG22能够发电，并使用所产生的电力给电池28充电。
当加速器踏板的操作量大且车速Vv高时，发动机18被驱动，且车辆利用发动机18作为驱动源而行驶。这种情况下，控制单元50在必要时除驱动发动机18外还驱动第二MG24，由此允许车辆利用发动机和第二MG两者作为驱动源来行驶。
再生量扩大控制单元56从导航装置32取得包括当前位置和目标停止位置的路径信息。再生量扩大控制单元56基于路径信息来预测或设定目标停止位置和下述的减速开始位置，并控制由第二MG24进行的再生发电，所述目标停止位置是行驶路径中车辆因驾驶者操作而停止和减速的位置。因而，再生量扩大控制单元56执行扩大在目标停止位置之前能充入电池28中的再生发电量的再生量扩大控制。
图2示出存储在导航装置32中的行驶路径上的目标停止位置与减速开始位置之间的关系。在图2中，行驶路径如虚线所示被设定，并且交通信号灯71和临时停止位置72被设定在存储于导航装置32中的路径信息中的行驶路径上。这种情况下，在当前位置用P表示且车辆10沿箭头α所示的方向前进时，在即将到达处于最接近当前位置的位置Q处的交通信号灯71前的停止线74被设定为目标停止位置。
导航装置32可具备学习车辆因驾驶者操作而停止和减速的位置的功能。例如，导航装置32可具备存储包括车辆因驾驶者操作而以一定频度以上的频度停止的临时停止位置的特定停止位置和即将到达该停止位置前的减速开始位置的学习功能，并可在特定停止位置处于当前位置的前方时将该特定停止位置设定为目标停止位置。控制单元50从导航装置32取得包括目标停止位置和当前位置的信息。
再生量扩大控制单元56基于路径信息而由所取得的目标停止位置和当前位置以及所检测出的车速利用预设的关系式或脉谱图来设定用于增大在预测目标停止位置之前能回收到电池28中的由第二MG24产生的再生发电量的减速开始位置(ST1)。再生量扩大控制单元56还计算减速设定点td和再生转矩，所述减速设定点是再生发电在减速开始位置之后增大的时点，所述再生转矩与从减速设定点td增大的再生发电对应。基于所计算出的减速设定点td和再生转矩，再生量扩大控制单元56执行控制以便增大第二MG24中的再生发电，其前提条件是驾驶者未操作加速器踏板，也就是车辆未加速。这种情况下，再生量扩大控制单元56控制第二逆变器。代替由控制单元50来确定，减速设定点td和减速开始位置可由导航装置32推定并传输到控制单元50。
当导航装置32具备学习车辆因驾驶者操作而停止和减速的位置的功能时，可基于学习结果来执行再生量扩大控制。当导航装置32具备取得基础信息的功能时，可基于基础信息来执行再生量扩大控制。
图3通过比较当车辆10停止在目标停止位置时允许和禁止再生量扩大控制的情形而示出车速降低的状态。在图3中，虚线L1示出当车辆在D范围模式下行驶时在假设未执行再生量扩大控制的情况下的减速状态。这种情况下，CR模式、ASL模式和IPA模式无一被选择。在减速设定点td之前，虚线L1与表示允许再生量扩大控制的情形的实线L2一致。这种情况下，驾驶者在时间t1释放加速器踏板，然后驾驶者在时间t2踏下制动踏板并在与目标停止位置对应的停止时点停止车辆10。
例如，在当未执行再生量扩大控制时制动踏板在时间t2被踏下的情况下，如虚线L1所示，由于在制动踏板的踏下期间车速高，故从t2到停止时间的减速程度变大。第二MG24中通过再生发电而获得的电力量随着减速度——其为车速在预定时间下降的程度——的增大而增大，但充电速度——其为能向电池28供给电力的速度——存在允许上限。因此，在减速度超过与允许上限对应的预定值的情况下，产生不能充入电池28中的无用电力，且在提高燃料效率方面仍存在改进的余地。
虚线L1涉及未执行再生量扩大控制的情况，而图3中的实线L2涉及允许再生量扩大控制的情况。这种情况下，再生量扩大控制单元56通过以这样的方式控制第二逆变器来控制再生发电：在减速设定点td之后，第二MG24的再生转矩与以前的再生转矩相比增大且减速度增大。在此过程中，与沿车辆10减速的方向作用的发动机制动对应的制动转矩增大。因此，由于车速因减速度的比较快速的增大而快速和比较平顺地下降，故驾驶者不必在时间t3用力踏下制动踏板并且车辆10即使在即将停止前也不会急剧减速。因此，能扩大能充入电池28中的再生发电量并且能提高燃料效率。
再生量扩大控制单元56将减速设定点td设定成使得当制动踏板被踏下时的减速度的推定值变成小于与电池28的充电速度的允许上限对应的减速度的预定值。为了避免非驾驶者意图的减速，驾驶者未踏下加速器踏板变成执行这种再生量扩大控制的前提条件。此外，这种减速度的值和减速设定点td因车速而异。例如，随着车速升高，减速设定点td应该被设定在更靠近当前位置的位置。因此，再生量扩大控制单元56基于所检测出的车速、当前位置和目标停止位置来计算减速设定点td，由减速设定点td计算出与增大的再生发电对应的再生转矩，并控制第二MG24中的再生发电。
利用这种再生量扩大控制，在基于路径信息预测车辆停止的停止位置附近以及当加速器关闭时能充入电池28中的再生量扩大，且因此能提高燃料效率。此外，由于在行驶路径中的停止位置附近以外当加速器关闭时再生量不扩大，故车辆能接近驾驶者的意图减速。
此外，再生量扩大限制单元58在执行预定的车速调节模式时与在该车速调节模式未被选择时相比限制再生量扩大控制，所述预定的车速调节模式通过来自驾驶者的有意输入而被选择并且其中车辆10在车速的自动调节状态下行驶。本文中所称的“再生量扩大控制的限制”可以是再生量扩大控制的禁止或再生量扩大控制的改变。本文中所称的“再生量扩大控制的改变”被执行为与在车速调节模式未被选择时的再生量扩大控制相比使再生量扩大的开始位置更接近停止时间或者使再生量扩大的程度减小。
图4示出用于限制再生量扩大控制的条件。再生量扩大限制单元58在CR模式(A1)、ASL模式(A2)和IPA模式(A3)中的至少一者被选择时限制再生量扩大控制，所述CR模式是预定的车速调节模式，所述ASL模式是单独的(另一)预定的车速调节模式。
当驾驶者选择了CR模式A1时，控制单元50在驾驶者未操作加速器踏板或制动踏板时使用车速的检测值，控制发动机18和第二MG24中的至少任一者的驱动以便自动维持已由第一杆设定的车速，并自动调节车速。即使在已选择了CR模式的情况下，控制单元50也在驾驶者以预定程度以上踏下加速器踏板或制动踏板时解除对CR模式的选择。
当选择了ASL模式A2时，控制单元50使用车速的检测值，将发动机18和第二MG24的驱动控制成使得车速的检测值不超过已由第二杆设定的上限车速，并自动调节车速。在ASL模式的执行期间，即使在加速器踏板在上限车速附近被驾驶者踏下的情况下，控制单元50也以与在CR模式的执行期间相同的方式控制发动机18和第二MG24中的至少任一者的驱动以便将车速维持在上限车速。
当选择IPA模式A3时，控制单元50在图像显示单元上显示能通过触摸操作来选择的“纵列驻车”或“车库驻车”。在通过触摸操作选择了“纵列驻车”的情况下，控制单元50将电动转向装置(EPS)(未示出)的致动控制成使得通过方向盘的自动操作来辅助由驾驶者执行的纵列驻车。当“车库驻车”被选择时，控制单元50将EPS致动控制成使得通过方向盘的自动操作来辅助由驾驶者执行的车库驻车。
例如，当“纵列驻车”被选择时，控制单元50允许使用者建立在由照相机捕捉的图像上叠加显示并在图像显示单元上显示的驻车框。该驻车框能在被捕捉的图像上移动和调节。控制单元50控制EPS以便将车辆引入所建立的驻车框。在车速偏离预定范围的情况下，控制单元50在纵列驻车和车库驻车中的任一者中解除对IPA模式的选择。
图5示出用于根据模式选择来判定是否执行再生量扩大控制的方法的流程图。图5所示的流程图通过执行存储在控制单元50的存储单元中的程序来执行。首先，在步骤S10(“步骤S”在下文中简称为“S”)中，判定是否选择了CR模式。在于S10中判定为未选择CR模式的情况下，在S12中判定是否选择了ASL模式。
在于S12中判定为未选择ASL模式的情况下，在S14中判定是否选择了IPA模式。在判定为未选择IPA模式的情况下，在S16中允许再生量扩大控制。这种情况下，例如，如图3中的实线L2所示，执行再生量扩大控制以使得车辆的减速度在驾驶者关闭加速器后的减速设定点td之后增大。利用这种控制，能够扩大能充入电池28中的再生发电量并且能够提高燃料效率。
同时，在图5中的S10、S12和S14中的任何一者中的判定结果为肯定结果的情况下，在S18中禁止再生量扩大控制。例如，在选择了CR模式的情况下，不论加速器踏板的开启/关闭状态如何，即使在减速设定点td之后也不执行再生量扩大控制，如图3的单点划线L3所示。这种情况下，在时间tb通过驾驶者踏下制动踏板来解除CR模式，车速下降，并且在时间t2通过驾驶者进一步踏下制动踏板而使车辆急剧减速并停止。S10、S12和S14的处理顺序可适当改变。
作为在图5的S18中对再生量扩大控制的限制，代替禁止再生量扩大控制，也可改变再生量扩大控制以使得与未选择预定的车速调节模式的情况下相比再生量扩大控制的开始更靠近停止位置。这种情况下，例如，如图4中的双点划线L4所示，与通过实线L2表示的情况相比，减速设定点从td变成tc。结果，与执行通过实线L2表示的再生量扩大控制的情况相比在时间上限制了再生量扩大控制。
因而，当未选择预定的车速调节模式时，能够通过执行再生量扩大控制来提高燃料效率。此外，当预定的车速调节模式被选择和执行时，与未选择预定的车速调节模式的情况相比限制再生量扩大控制。因此，能在作出预定的车速调节模式的选择时抑制对这种选择的解除，并抑制非驾驶者意图的意外减速。例如，当在所选择的CR模式下在加速器关闭的情况下自动维持一定车速时，能够防止CR模式的突然解除、再生量扩大控制的执行和车辆的自动减速。因此，能抑制会对驾驶者造成的不适。
参照图1，在上述实施例中，车辆可设置有代替CR模式设定单元43的雷达巡航模式设定单元46和车间距离检测单元48。雷达巡航模式设定单元46设置用于选择作为预定的车速调节模式的雷达巡航控制模式。
在雷达巡航控制模式下，车速被自动调节成将主车辆(host vehicle)与在主车辆的前方行驶的前方车辆之间的车间距离维持在预定的距离范围内。雷达巡航控制模式在下文中称为RCR模式，而雷达巡航模式设定单元46在下文中称为RCR模式设定单元46。
与CR模式设定单元43相似，RCR模式设定单元46使用配置在方向盘的周边部上的杆(未示出)来设定RCR模式。RCR模式的选择和解除选择能通过打开/关闭设置于杆的远端处的按钮型开关来切换。当杆的远端部***作时，表示升高或降低设定车速的指令的信号被传输到控制单元50。
表示RCR模式设定单元46的开启/关闭状态的信号VRset被传输到控制单元50。即使在RCR模式设定单元46开启的情况下，当加速器踏板或制动踏板被踏下时也解除对RCR模式的选择。
车间距离检测单元48具有利用毫米波雷达或激光雷达来检测从主车辆到前方车辆的车间距离的传感器并将表示检测值的信号传输到控制单元50。
控制单元50在驾驶者选择了RCR模式且设定车速被设定时执行RCR模式。这种情况下，控制单元50在车间距离检测单元48的检测值不存在或所传输的检测值为超过调节用预定距离的距离时将发动机18和第二MG24的驱动控制成使实际车速与设定车速一致。
同时，在从车间距离检测单元48传输的检测值是处在调节用预定距离内的距离时，控制单元50使车辆加速或减速以便将车间距离维持在预定的距离范围内。
在执行这种RCR模式的车辆中，以与执行CR模式的车辆中相同的方式，在执行RCR模式时，禁止或改变再生量扩大控制并且与预定的车速调节模式未被选择时执行的控制相比限制再生量扩大控制。例如，参照图4，再生量扩大限制单元58在RCR模式(A1a)、ASL模式(A2)和IPA模式(A3)中的至少一者被选择时限制再生量扩大控制。
在通过执行CR模式、ASL模式、IPA模式和RCR模式中的任何一者而禁止再生量扩大控制的情况下，控制单元50能以使得在该模式的执行期间显示单元35上指示再生量扩大控制的执行的预定显示被消除的方式来控制显示单元35。这种情况下，由于显示单元35未通知驾驶者再生量扩大控制的执行，故驾驶者能认识到未执行因再生量扩大控制导致的非意图减速，并且车辆行为变得与驾驶者的意图接近。控制单元50还可在再生量扩大控制的禁止或限制期间执行控制以便在显示单元35上显示指示再生量扩大控制的禁止或限制的第二预定显示。
下面说明实施例中再生量扩大控制与计划切换控制和充电目标改变控制之中的至少一种控制相结合的情况，所述计划切换控制和充电目标改变控制是与再生量扩大控制不同类型的控制。这种情况下，参照图1，控制单元50具有模式切换控制单元62和充电目标改变控制单元64。控制单元50还可构造成仅具有模式切换控制单元62和充电目标改变控制单元64中的一者。
首先说明HV中的基本的模式切换，然后说明模式切换控制单元62。HV10具有HV模式和EV模式作为行驶模式。本文中所称的“HV模式”也称为CS模式并且是车辆利用发动机18和第二MG24中的至少任一者作为驱动源来行驶的模式。在HV模式下，通过在发动机18和第二MG24的驱动、借助发动机驱动而进行的第一MG22的发电以及在控制期间第二MG24的再生发电的执行和不执行之间切换而在车辆行驶时执行控制，以便在从下述EV模式切换到HV模式时维持当前SOC，或者将SOC维持在以当前SOC为中心的预定范围内。例如，在当前SOC低于预定范围的下限时，通过发动机18的驱动来使第一MG22发电，并将所产生的电力充入电池28中。相反，在当前SOC超过预定范围的上限的情况下，使发动机18停止，并通过第二MG24的驱动来消耗电池28的充电电力。
“EV模式”也称为CD模式并且是车辆仅使用第二MG24作为驱动动力源来行驶的模式。在EV模式下，当车辆行驶时，第二MG24积极消耗电力，而不维持电池28的SOC。这种情况下，发动机18未被驱动。在EV模式下，当加速器踏板的操作量大或者车速高时，也能还利用发动机18的输出来使车辆行驶以便确保车辆行驶所需的输出。这种情况下，电池28也未通过发动机18的驱动而被充电。
控制单元50在满足预定的EV模式开始条件的前提下选择EV模式，并将发动机18、第一MG22和第二MG24控制成使车辆在EV模式下行驶，直至SOC变成等于或低于“HV模式阈值”，该HV模式阈值是低于EV模式阈值的值。结果，在EV模式的执行之后，在SOC下降到预定值以下的状态下作出向HV模式的转变，如下述图7B和7C中的“无控制”所示。以上描述了基本的模式切换。
本文中所称的“EV模式开始条件”可以是当前SOC等于或高于预设的“EV模式阈值”、电池温度处在预定的温度范围内且电池可输出电力等于或大于预定值的条件。车辆中EV模式和HV模式的切换并不限于自动执行。因而，驾驶者可通过操作EV-HV开关(未示出)来手动切换模式。
在当前SOC等于或大于EV模式阈值的情况下，模式切换控制单元62创建预定的行驶计划并将其存储在存储单元中，以便基于包括从导航装置32取得的当前位置、目的地和通往目的地的行驶路径的路径信息来切换HV模式和EV模式。本文中所称的“行驶计划”被创建成提高“EV行驶效率”，该EV行驶效率是下述车辆效率。模式切换控制单元62基于该行驶计划来执行模式切换控制。
更具体地，模式切换控制单元62基于所取得的路径信息来确定将车辆引向目的地的行驶路径中的多个连续的路径要素。模式切换控制单元62将行驶计划创建成使得由预设的关系计算出的EV行驶效率在多个路径要素中升高。这种情况下，在重视提高将来行驶路径中的EV行驶效率的情况下创建行驶计划。
下面参照图6更详细地说明该程序。图6示出在执行计划切换控制——其为基于行驶计划的切换控制——的情况(在图6的上侧示出)与不执行计划切换控制的情况(在图6的下侧示出)之间切换的模式。在图6中，举例而言，设定从开始位置到目的地的行驶路径，例如行驶通过山路、城区和高速公路。该行驶路径基于预设的条件而被分割成多个连续的路径要素D1、D2、…D6。
控制单元50由各路径要素D1、D2、…D6中的道路坡度和法定限速计算出预测平均车速和在行驶期间施加至车辆的预测负荷，并存储计算结果。控制单元50针对各行驶要素D1、D2、…D6计算并存储“EV行驶效率”，该EV行驶效率是与车辆处于EV行驶模式下时的能量效率对应的车辆效率。基于预测平均车速和预测负荷通过预定的关系式来计算“EV行驶效率”。EV行驶效率随着预测平均车速降低而升高并随着预测平均车速升高而降低。EV行驶效率随着预测负荷降低而升高并随着预测负荷升高而降低。
在控制单元50中，表示EV行驶效率、预测平均车速和预测负荷之间的关系的脉谱图数据被预先存储在控制单元50的存储单元中。控制单元50由从导航装置32取得的路径信息计算出多个路径要素D1、D2、…D6中的预测平均车速和预测负荷，并由脉谱图数据计算出相应的EV行驶效率。
在图6的上侧示出的计划切换控制执行的情况下，各路径要素具有一定数量的点，例如(3)、(2)…，所述点的数量被设定为随着EV行驶效率的提高而升高。在负荷升高的山路上以及在车速升高的高速公路上，如图6的上侧所示，EV行驶效率低。因此，点的数量低至(3)、(2)和(4)。同时，在车速低且道路坡度小的城区，EV行驶效率高。因此，点的数量高达(10)、(9)和(8)。
模式切换控制单元62以从EV行驶效率最高、点数最高的行驶要素(例如，D3)降低效率的次序选择一个或多个路径要素，并创建这样的行驶计划：针对所选择的路径要素(例如，D3、D4、D6)设定EV模式并针对其余路径要素(例如，D1、D2、D5)设定HV模式。利用这种行驶计划，在全部所选择的路径要素(例如，D3、D4、D6)中执行EV模式的情况下，最大限度地利用了在出发地剩余的SOC与HV模式阈值的SOC之间的差异。优选在该行驶计划中，在即将到达目的地之前最大限度地利用在出发地剩余的SOC与HV模式阈值的SOC之间的差异。
模式切换控制单元62基于所创建的行驶计划来执行在通往目的地的行驶路径中在预定时刻切换HV模式和EV模式的计划切换控制。
图7A至7F示出从出发地到目的地的剩余距离(图7A)、在计划切换控制未被执行的情况下的SOC(图7B)、行驶模式(图7C)、在计划切换控制被执行的情况下的SOC(图7D)、EV行驶效率(图7E)和在计划切换控制被执行的情况下的行驶模式(图7F)。图7(图7B和7C)示出基本的模式切换。
如图7A至7F所示，设定从出发地到目的地的行驶路径，并且在当在目的地的SOC满足预定的EV模式开始条件时未执行计划切换控制的情况下，如图7B和7C所示在EV模式开始之后在SOC下降到等于或低于预定的EV模式阈值的状态下作出向HV模式的转变。
同时，控制单元50基于图7E所示的EV行驶效率来创建用于执行图7F所示的模式切换的行驶计划。这种情况下，与图7E中由虚线R1、R2、R3、R4包围的部分对应的路径要素被选择为EV行驶效率高的部分并设定为EV模式。对于其余路径要素设定HV模式。
模式切换控制单元62基于行驶计划来执行计划切换控制。这种情况下，如图7D所示，当车辆朝目的地行驶时，在HV模式下SOC维持在基本上恒定的水平，在EV模式下SOC逐渐降低，并且该行为重复直至到达目的地。这种情况下，在HV模式阈值之前的SOC——该SOC是在出发地剩余的SOC——在即将到达目的地之前被最大限度地利用。因此，提高了车辆的燃料效率。
下面说明充电目标改变控制单元64(图1)。充电目标改变控制单元64从导航装置32取得包括当前位置和坡度等于或大于预定值的特定坡度位置的路径信息。充电目标改变控制单元64基于与行驶路径中的特定下坡路位置有关的信息来执行改变电池28的SOC的控制目标值的充电目标改变控制。
图8示出当执行充电目标改变控制时行驶路径上的特定下坡路76、车辆位置和与车辆位置对应的SOC之间的关系。当车辆通过沿由图8中的箭头所示的方向行驶而在特定下坡路76上下降时，SOC通过第二MG24中归因于加速器关闭的再生发电而急剧上升。同时，在当车辆10定位在特定下坡路76之前时SOC充分高的情况下，在行驶于特定下坡路76上时获得的发电量无法由电池28充分回收并且会被浪费。
充电目标改变控制单元64在由所获得的当前位置和特定下坡路76确定车辆10处在特定下坡路76之前的特定范围内时执行控制以便执行积极地引起第二MG24的驱动的EV行驶，从而使作为SOC的控制目标值的基准SOC下降到预定值以下。结果，SOC能在车辆的U1位置和U2位置之间的范围充分下降，并且从作为特定下坡路76的开始位置的U3位置到作为其终止位置的U4位置通过再生发电获得的电力能由电池28充分回收。因此，车辆能以高效率行驶。
控制单元50还可构造成从导航装置32取得包括具有交通拥挤位置的交通拥挤信息的基础信息并在车辆10处在交通拥挤位置之前的预定范围内时以与处在特定下坡路76上的情况下相同的方式执行控制以便将基准SOC降低到预定值以下。这种情况下，车辆在交通拥挤位置也减速，并且因此通过再生发电而获得的电力能由电池28充分回收。
HV10能构造成包括模式切换控制单元62和充电目标改变控制单元64中的任一者或两者。这种情况下，控制单元50在CR模式或ASL模式被选择时随着车辆以CR模式或ASL模式行驶而在限制再生量扩大控制的同时执行计划切换控制和充电目标改变控制中的任一者或两者。
图9是示出用于根据模式选择来判定是否执行再生量扩大控制和计划切换控制(或充电目标改变控制)的方法的流程图。在下文说明的情形中，仅执行计划切换控制和充电目标改变控制之中的计划切换控制，但在充电目标改变控制的情形中类似地判定是否执行该控制。
控制单元50能使用已预先存储在存储单元中的程序来执行图9中的流程图所示的方法。从S20到S24的处理与图5中从S10到S14的处理相同。在于图9中的S24中判定为未选择IPA模式的情况下，在S26中允许执行再生量扩大控制和计划切换控制两者。同时，在于S20、S22和S24中判定为选择了CR模式、ASL模式和IPA模式中的任一者的情况下，在S28中禁止再生量扩大控制的执行，但允许计划切换控制的执行。
利用上述构型，车辆的目标驱动力被设定成遵循基于驾驶者对加速器踏板的操作的要求，并且在计划改变控制和充电目标改变控制两者中减速期间的减速度不自动改变，或者其变化小。因此，即使在选择了CR模式、ASL模式和IPA模式中的任一者的情况下，所选择的模式与计划改变控制或充电目标改变控制之间在控制方面的干涉少。因此，通过允许通过执行所选择的模式和计划改变控制或充电目标改变控制而执行的控制，能在使模式选择期间的车辆行为更接近使用者的意图的同时通过计划改变控制或充电目标改变控制来提高燃料效率。
在上述实施例中，本发明的配备有再生发电机的车辆的构型并不限于图1所示的构型，并且例如也可使用不是HV的车辆。例如，也能使用不具备电动机的功能的简单发电机作为该发电机。
下面说明本发明的另一实施例。图10示出采用了本发明的控制***的另一车辆10A的构型。车辆10A设置有发动机18、变速器100、差动装置102和发电机104。车辆10A未设置行驶电机。发动机18的动力通过变速器100、差动装置102和轴40传递到车轮16。发电机104与发动机18的旋转轴连结，利用发动机18的驱动来发电，并将所产生的电力经逆变器106供给到电池28。发电机104是与图1所示的第一MG22相似的三相旋转电机。控制单元50通过控制逆变器106的操作来控制发电机104的发电。
当车辆10A制动时，来自车轮16的动力经变速器100和发动机18传递到发电机104。这种情况下，控制单元50通过控制逆变器106来控制发电机104的再生转矩，藉此在车轮16中产生再生制动力。因而，发电机104用作再生发电机。与图1所示的控制单元50相似，控制单元50具有再生量扩大控制单元56和再生量扩大限制单元58。再生量扩大控制单元56基于路径信息来预测车辆将因驾驶者操作而停止和减速的位置并控制发电机104的再生发电，由此执行扩大能充入电池28中的再生发电量的再生量扩大控制。当执行由驾驶者选择的预定的车速调节模式时，再生量扩大限制单元58通过与未选择预定的车速调节模式时进行比较来限制再生量扩大控制。预定的车速调节模式按以上实施例中所指出的方式实施。
以上说明了本发明的实施例，但本发明并不限于这些实施例，并且明显能中不脱离本发明的要旨的范围内以各种形式来实施。例如，在图1所示的构型中，说明了使用导航装置32的控制***12，但可省略导航装置并且可使用具有代替导航装置的接收单元的构型，所述接收单元接收包括交通信号灯位置和交通信号灯上的红灯信号信息的基础信息作为与路径有关的信息。当从基础信息取得位于车辆前方的交通信号灯上的红灯信号信息时，控制单元50能通过计算来取得假定为处于交通信号灯紧前方的位置作为目标停止位置并能利用距目标停止位置的距离和车速的检测值来执行再生量扩大控制。
此外，控制单元50还可构造成具备在执行再生量扩大控制时使用显示单元35执行预定显示以便促使驾驶者在减速设定点td之后执行大的减速的功能。通知再生量扩大控制的执行状态的通知单元并不限于显示单元35，并可呈通过声音来通知再生量扩大控制的执行状态的声音输出单元的形式。
此外，在上述实施例中，车辆构造成执行CR模式、RCR模式和ASL模式之中的仅一种或两种模式作为预定的车速调节模式。车辆也可构造成不执行IPA模式。
车辆还可设置有残余充电量扩大开关(未示出)，并且当驾驶者打开残余充电量扩大开关时，控制单元50能执行充电扩大控制并与残余充电量扩大开关关闭时相比提高SOC基准，该SOC基准是电池中的目标残余充电量。这种情况下，当残余充电量扩大开关打开时，计划切换控制和充电目标改变控制两者都受SOC的强影响。因此，控制单元50能禁止计划切换控制和充电目标改变控制两者。利用这种构型，能防止计划改变控制和充电目标改变控制中的任一者或两者与充电扩大控制之间在控制方面的干涉。

Claims (8)

1.一种配备有再生发电机的车辆(10，10A)，所述再生发电机是连接到蓄电单元(28)的再生发电机(24，104)，其中执行再生量扩大控制，在所述再生量扩大控制中基于路径信息来预测或设定所述车辆因驾驶者操作的输入而停止和减速的位置，所述再生发电机(24，104)的再生发电在所述再生量扩大控制中被控制，并且充入所述蓄电单元(28)中的再生发电量在所述再生量扩大控制中被扩大，所述车辆(10，10A)的特征在于
在执行预定的车速调节模式时与在所述车速调节模式未被选择时相比所述再生量扩大控制被限制，在通过来自驾驶者的有意输入而选择的所述预定的车速调节模式下所述车辆在车速自动调节的状态下行驶。
2.根据权利要求1所述的配备有再生发电机的车辆(10，10A)，其特征在于
基于通过学习所述车辆因驾驶者操作的输入而停止和减速的位置所获得的结果来执行所述再生量扩大控制。
3.根据权利要求1所述的配备有再生发电机的车辆(10，10A)，其特征在于
基于与交通基础设施有关的信息来执行所述再生量扩大控制。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的配备有再生发电机的车辆(10，10A)，其特征在于
提供有HV模式和EV模式，创建预定的行驶计划以基于路径信息实施所述HV模式与所述EV模式之间的切换，并且基于所述行驶计划执行模式切换控制；并且
当所述预定的车速调节模式被选择时，在所述预定的车速调节模式下的行驶中在限制所述再生量扩大控制的同时执行基于所述行驶计划的所述模式切换控制。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的配备有再生发电机的车辆(10，10A)，其特征在于
基于路径信息执行改变所述蓄电单元(28)中的残余充电量的控制目标值的控制；并且
当所述预定的车速调节模式被选择时，在所述预定的车速调节模式下的行驶中在限制所述再生量扩大控制的同时执行改变所述残余充电量的控制目标值的控制。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的配备有再生发电机的车辆(10，10A)，其特征在于还包括：
显示单元(35)，当所述再生量扩大控制被执行时，所述显示单元显示表示所述再生量扩大控制的执行的第一预定显示。
7.根据权利要求6所述的配备有再生发电机的车辆(10，10A)，其特征在于
所述显示单元(35)由控制单元控制成使得在所述预定的车速调节模式的执行期间所述第一预定显示被关闭。
8.根据权利要求6所述的配备有再生发电机的车辆(10，10A)，其特征在于，在所述再生量扩大控制的抑制或限制期间，所述显示单元(35)由控制单元控制成使得表示所述抑制或限制的第二预定显示被显示。
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