混合動(dòng)力車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力車輛。當(dāng)?shù)碗妷弘姵氐亩俗娱g電壓低于確定電壓時(shí)驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器，并且在驅(qū)動(dòng)所述DC/DC變換器期間當(dāng)所述端子間電壓變成低于確定電壓時(shí)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使得以能夠高效地驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)的預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，并且所述DC/DC變換器被控制使得所述低電壓電池的所述端子間電壓變?yōu)轭~定電壓。由于高效地驅(qū)動(dòng)所述交流發(fā)電機(jī)，所以能夠提高能量效率。
【專利說明】
混合動(dòng)力車輛
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力車輛，并且更具體地涉及如下一種混合動(dòng)力車輛，該混合動(dòng)力車輛設(shè)置有:能夠輸出用于行駛的動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī);能夠輸出用于行駛的動(dòng)力的馬達(dá)；連接到與馬達(dá)相連接的第一電力線的第一電池;車載電器;連接到與車載電器相連接的第二電力線的第二電池;對第一電力線的電力進(jìn)行變壓并且將變壓過的第一電力線的電力供應(yīng)到第二電力線的DC/DC變換器;和將通過由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的電力供應(yīng)到第二電力線的交流發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)、馬達(dá)、高電壓電池、車載電氣組件、低電壓電池、DC/DC變換器和交流發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力車輛被公開為這種類型的混合動(dòng)力車輛(例如，參考日本專利申請公開N0.2006-280110)。發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)輸出用于行駛的動(dòng)力。高電壓電池將電力供應(yīng)至馬達(dá)。低電壓電池將電力供應(yīng)至車載電氣組件。DC/DC變換器降壓來自高電壓電池的電力，并且將電力供應(yīng)到低電壓電池和車載電氣組件。交流發(fā)電機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。交流發(fā)電機(jī)將所發(fā)出的電力供應(yīng)到低電壓電池和車載電氣組件。在這種設(shè)備中，在車載電氣組件的電力消耗量不是那么大時(shí)，從DC/DC變換器供應(yīng)的電力被供應(yīng)到低電壓電池和車載電氣組件。當(dāng)車載電氣組件消耗大量的電力時(shí)，DC/DC變換器能夠輸出的電力被供應(yīng)，并且將該電力與交流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力一起供應(yīng)到車載電氣組件和低電壓電池。因而，即使在車載電氣組件消耗大量電力時(shí)，也能夠?qū)⒆銐蛄康碾娏?yīng)到車載電氣組件和低電壓電池，并且能夠?qū)Φ碗妷弘姵爻浞值爻潆姟?br>[0003]然而，上述混合動(dòng)力車輛在一些情況下引起能量效率降低。通常，交流發(fā)電機(jī)在低輸出電流電平時(shí)具有低效率水平。因而，當(dāng)車載電氣組件的未通過來自DC/DC變換器的電力補(bǔ)償?shù)碾娏ο牡牟糠直粡慕涣靼l(fā)電機(jī)供應(yīng)時(shí)，以低輸出電流電平驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)的機(jī)會增大，并且能量效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種能夠在對低電壓電池充電時(shí)提高能量效率的混合動(dòng)力車輛。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面的混合動(dòng)力車輛包括:被構(gòu)造成輸出用于行駛的動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī);被構(gòu)造成輸出用于行駛的動(dòng)力的馬達(dá);連接到馬達(dá)與其連接的第一電力線的第一電池；車載電器;連接到車載電器與其連接的第二電力線的第二電池;對第一電力線的電力進(jìn)行變壓并且將變壓過的第一電力線的電力供應(yīng)到第二電力線的DC/DC變換器;將通過由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的電力供應(yīng)到第二電力線的交流發(fā)電機(jī);和電子控制單元，該電子控制單元被構(gòu)造成執(zhí)行第一控制，所述第一控制用于控制所述DC/DC變換器和所述交流發(fā)電機(jī)，使得當(dāng)?shù)诙姵氐男铍姳壤蛘叩诙姵氐亩俗娱g電壓低于預(yù)定閾值時(shí)，通過停止交流發(fā)電機(jī)而將電力從DC/DC變換器供應(yīng)到第二電力線，并且該電子控制單元被構(gòu)造成執(zhí)行第二控制，所述第二控制用于控制所述DC/DC變換器和所述交流發(fā)電機(jī)，使得在執(zhí)行第一控制期間當(dāng)?shù)诙姵氐男铍姳壤蛘叩诙姵氐亩俗娱g電壓從預(yù)定閾值降低時(shí)，來自DC/DC變換器的電力和來自交流發(fā)電機(jī)的電力被供應(yīng)到第二電力線。電子控制單元被構(gòu)造成在第二控制中控制DC/DC變換器和交流發(fā)電機(jī)，使得在以用于高效驅(qū)動(dòng)的預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)時(shí)，來自DC/DC變換器的電力和來自交流發(fā)電機(jī)的電力被供應(yīng)到第二電力線。
[0006]在上述方面中，電子控制單元被構(gòu)造成執(zhí)行第一控制，所述第一控制用于控制所述DC/DC變換器和所述交流發(fā)電機(jī)，使得當(dāng)?shù)诙姵氐男铍姳壤蛘叩诙姵氐亩俗娱g電壓低于預(yù)定閾值時(shí)通過停止交流發(fā)電機(jī)來將電力從DC/DC變換器供應(yīng)到第二電力線，并且電子控制單元被構(gòu)造成執(zhí)行第二控制，所述第二控制用于控制所述DC/DC變換器和所述交流發(fā)電機(jī)，使得在執(zhí)行第一控制期間當(dāng)?shù)诙姵氐男铍姳壤蛘叩诙姵氐亩俗娱g電壓從預(yù)定閾值降低時(shí)來自DC/DC變換器的電力和來自交流發(fā)電機(jī)的電力被供應(yīng)到第二電力線。因而，能夠在確保車載電器的電力消耗的同時(shí)對低電壓電池充電。在第二控制中，DC/DC變換器和交流發(fā)電機(jī)被控制成用于在以高效驅(qū)動(dòng)的預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)時(shí)將來自DC/DC變換器的電力和來自交流發(fā)電機(jī)的電力供應(yīng)到第二電力線。此時(shí)，由于交流發(fā)電機(jī)被高效驅(qū)動(dòng)，所以能夠提高能量效率?！靶铍姳壤笔堑诙姵氐膶?shí)際蓄電容量與全蓄電容量的比例?！邦A(yù)定閾值”是用于初始化對低電壓電池的充電的閾值。
[0007]在上述方面中，預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)可以具有預(yù)定輸出電壓以及其中高效地驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)的電流范圍內(nèi)的預(yù)定輸出電流。電子控制單元可以被構(gòu)造成在第二控制中控制DC/DC變換器，以便第二電池的端子間電壓變?yōu)轭A(yù)定電壓。在高效驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)期間能夠由基于從交流發(fā)電機(jī)供應(yīng)到第二電力線的預(yù)定電流和預(yù)定電壓確定的電力提高能量效率?！邦A(yù)定輸出電壓”能夠?yàn)榈诙姵氐念~定電壓?！邦A(yù)定輸出電流”能夠?yàn)樵试S由DC/DC變換器供應(yīng)的最大電流。
【附圖說明】
[0008]下面將參考附圖描述本發(fā)明的例證性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)和工業(yè)意義，其中相同附圖標(biāo)記指示相同元件，并且其中:
[0009]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖；
[0010]圖2是示出由HVECU70執(zhí)行的在端子間電壓降低時(shí)的控制例程的示例的流程圖；[0011 ]圖3是解釋圖，其示出了DC/DC變換器68的輸出電流Idc和包括DC/DC變換器68、逆變器41和馬達(dá)MG的電源系統(tǒng)的效率之間的關(guān)系以及交流發(fā)電機(jī)62的輸出電流Ialt和效率之間的關(guān)系；
[0012]圖4是示出在該實(shí)施例中當(dāng)車載電氣設(shè)備66的電流消耗升高時(shí)的DC/DC變換器68的驅(qū)動(dòng)區(qū)和交流發(fā)電機(jī)62的驅(qū)動(dòng)區(qū)的解釋圖；
[0013]圖5是示出在比較示例中當(dāng)車載電氣設(shè)備66的電流消耗升高時(shí)的DC/DC變換器68的驅(qū)動(dòng)區(qū)和交流發(fā)電機(jī)62的驅(qū)動(dòng)區(qū)的解釋圖；
[0014]圖6是示出由HVECU70執(zhí)行的在蓄電比例降低時(shí)的控制例程的示例的流程圖；和
[0015]圖7是示出根據(jù)變型示例的混合動(dòng)力汽車120的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0017]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖，其中安裝了電池充電裝置。如圖所示，根據(jù)該實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)22、馬達(dá)MG、逆變器41、變速箱46、高電壓電池50、低電壓電池60、交流發(fā)電機(jī)62、車載電氣設(shè)備66、DC/DC變換器68和混合動(dòng)力電子控制單元(下面稱為HVE⑶)70。
[0018]發(fā)動(dòng)機(jī)22被構(gòu)造成通過使用燃料，諸如汽油和柴油而輸出動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)22通過節(jié)氣門吸入被空氣濾清器凈化的空氣，并且從燃料噴射閥噴射燃料，以混合空氣和汽油。然后，經(jīng)由進(jìn)氣門將這種空燃混合物吸入燃燒室。發(fā)動(dòng)機(jī)22通過基于火花塞的電火花引起被吸入的空燃混合物經(jīng)過爆炸燃燒，并且將由能量向下推動(dòng)的活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為曲軸26的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行受發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元(下面稱為發(fā)動(dòng)機(jī)ECU)24控制。
[0019]發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24被構(gòu)造成具有CI3U作為主要組件的微處理器(未示出)。除了CPU之夕卜，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24還具有存儲處理程序的R0M、臨時(shí)地存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入和輸出端口以及通信端口。來自對于控制發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行所需的各種傳感器的信號被從輸入端口輸入至發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24。來自各種傳感器的信號的示例能夠包括下列信號:來自檢測發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26的旋轉(zhuǎn)位置的曲柄位置傳感器的曲柄角0cr、來自檢測節(jié)氣門位置的節(jié)氣門位置傳感器的節(jié)氣門開度TH。用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行的各種控制信號從發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24經(jīng)由輸出端口輸出。各種控制信號的示例能夠包括下列信號:來自燃料噴射閥的驅(qū)動(dòng)信號、傳給調(diào)節(jié)節(jié)氣門位置的節(jié)氣門馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)信號、傳給與點(diǎn)火器集成的點(diǎn)火線圈的控制信號。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24經(jīng)由通信端口連接到HVE⑶70。這種發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶24通過來自HVE⑶70的控制信號控制發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行。視需要，發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶24將涉及發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)輸出至HVE⑶70。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24基于曲柄位置傳感器檢測的曲柄角Qcr而計(jì)算曲軸26的轉(zhuǎn)速，即發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne。
[0020]馬達(dá)MG被構(gòu)造成例如同步電動(dòng)發(fā)電機(jī)。這種馬達(dá)MG的轉(zhuǎn)子通過離合器KO連接到發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26。逆變器41連接到高電壓系統(tǒng)電力線54。馬達(dá)MG由受到馬達(dá)電子控制單元(下面稱為馬達(dá)ECU)40的開關(guān)控制的逆變器41的開關(guān)元件(未示出)驅(qū)動(dòng)從而旋轉(zhuǎn)。
[0021]馬達(dá)ECU40被構(gòu)造成具有CPU作為主要組件的微處理器(未示出)。除了CPU之外，馬達(dá)ECU 40還具有存儲處理程序的R0M、臨時(shí)地存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入和輸出端口以及通信端口。來自對于馬達(dá)MG的驅(qū)動(dòng)控制所需的各種傳感器的信號被從輸入端口輸入至馬達(dá)ECU40。來自各種傳感器的信號的示例能夠包括下列信號:來自檢測馬達(dá)MG的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器的旋轉(zhuǎn)位置θπι?、來自檢測流經(jīng)馬達(dá)MG的每個(gè)相的電流的電流傳感器的相電流。從馬達(dá)ECU 40經(jīng)由輸出端口傳給逆變器41的開關(guān)元件(未示出)等等的開關(guān)控制信號。馬達(dá)ECU 40經(jīng)由通信端口連接到HVE⑶70。該馬達(dá)ECU 40通過來自HVE⑶70的控制信號控制對馬達(dá)MG的驅(qū)動(dòng)。視需要，馬達(dá)ECU 40向HVECU 70輸出涉及馬達(dá)MG的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)。馬達(dá)ECU 40基于旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43所檢測的馬達(dá)MG的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置θπι而計(jì)算馬達(dá)MG的轉(zhuǎn)速Nm。
[0022]變速箱46被構(gòu)造成具有扭矩變換器和多級變速機(jī)構(gòu)的自動(dòng)變速箱。變速箱46連接到馬達(dá)MG的轉(zhuǎn)子，并且經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸36和差速齒輪37連接到驅(qū)動(dòng)輪38a、38b。變速箱46由自動(dòng)變速箱電子控制單元(下面稱為ATECU)48控制。
[0023]ATE⑶48被構(gòu)造成具有CI3U作為主要組件的微處理器(未示出)。除了CI3U之外，ATE⑶48還具有存儲處理程序的ROM、臨時(shí)地存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入和輸出端口以及通信端口?？刂谱兯傧?6所需的信號被輸入至ATECU 48。從ATECU 48經(jīng)由輸出端口輸出傳給變速箱46等等的各種控制信號。各種控制信號的示例能夠包括下列控制信號。傳給扭矩變換器的鎖止離合器的控制信號、傳給多級變速箱的換擋控制信號、傳給離合器KO的控制信號。ATE⑶48經(jīng)由通信端口連接到HVE⑶70。該ATECU 48通過來自HVE⑶70的換擋控制信號而控制變速箱46的換檔。視需要，ATE⑶48將涉及變速箱46的狀態(tài)的數(shù)據(jù)輸出至HVE⑶70。
[0024]高電壓電池50例如被構(gòu)造成鋰離子二次電池或者鎳氫二次電池。高電壓電池50經(jīng)由系統(tǒng)主繼電器(SMR)51連接到高電壓系統(tǒng)電力線54，并且經(jīng)由逆變器41與馬達(dá)MG交換電力。高電壓電池50由電池電子控制單元(下面稱為電池E⑶)52管理。
[0025]低電壓電池60例如被構(gòu)造成鉛蓄電池，其額定電壓低于高電壓電池50的額定電壓。低電壓電池60通過車載電氣設(shè)備66、交流發(fā)電機(jī)62和DC/DC變換器68連接到低電壓系統(tǒng)電力線64。低電壓電池60由電池E⑶52管理。
[0026]車載電氣設(shè)備66包括多個(gè)電器，諸如空調(diào)裝置和音頻系統(tǒng)。如上所述，車載電氣設(shè)備66連接到低電壓系統(tǒng)電力線64。
[0027]電池ECU52被構(gòu)造成具有CPU作為主要組件的微處理器(未示出)。除了CPU之外，電池ECU 52還具有存儲處理程序的R0M、臨時(shí)地存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入和輸出端口以及通信端口。來自對于高電壓電池50和低電壓電池60的管理所需的各種傳感器的信號經(jīng)由輸入端口輸入至電池ECU 52。來自各種傳感器的信號的不例能夠包括下列信號:來自位于高電壓電池50的端子之間的電壓傳感器的端子間電壓Vbh、來自位于低電壓電池60的端子之間的電壓傳感器60a的端子間電壓Vbl。電池E⑶52經(jīng)由通信端口連接到HVE⑶70。視需要，電池E⑶52將涉及高電壓電池50的狀態(tài)的數(shù)據(jù)輸出至HVE⑶70。
[0028]交流發(fā)電機(jī)62經(jīng)由皮帶61連接到發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26。交流發(fā)電機(jī)62通過發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力執(zhí)行發(fā)電，并且將所發(fā)出的電力供應(yīng)到低電壓系統(tǒng)電力線64。交流發(fā)電機(jī)62由HVECU70控制。
[0029]DC/DC變換器68連接到高電壓系統(tǒng)電力線54和低電壓系統(tǒng)電力線64 AC/DC變換器68遞降來自馬達(dá)MG經(jīng)由逆變器41的電力和來自高電壓電池50的電力，并且將電力供應(yīng)到低電壓系統(tǒng)電力線64。DC/DC變換器68由HVE⑶70控制。
[0030]HVE⑶70被構(gòu)造成具有CHJ作為主要組件的微處理器(未示出)。除了CHJ之外，HVE⑶70還具有存儲處理程序的R0M、臨時(shí)地存儲數(shù)據(jù)的RAM、輸入和輸出端口以及通信端口。來自各種傳感器的信號經(jīng)由輸入端口輸入至HVECU 70。來自各種傳感器的信號的不例能夠包括下列信號:來自點(diǎn)火開關(guān)80的點(diǎn)火信號、來自檢測變速桿81的操作位置的換檔位置傳感器82的換檔位置SP、來自檢測油門踏板83的壓下量的油門踏板位置傳感器84的油門開度Acc、來自檢測制動(dòng)踏板85的壓下量的制動(dòng)踏板位置傳感器86的制動(dòng)踏板位置BP、來自車速傳感器88的車速V、來自檢測交流發(fā)電機(jī)62的輸出電流的電流傳感器6 2a的輸出電流Ialt。如上所述，HVECU 70經(jīng)由通信端口連接到發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24、馬達(dá)ECU 40、ATECU 48和電池ECU 52AVE⑶70與發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶24、馬達(dá)E⑶40、ATE⑶48和電池E⑶52交換各種控制信號和數(shù)據(jù)。
[0031]根據(jù)具有上述構(gòu)造的該實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20通過在其中離合器KOOFF(斷開)時(shí)停止發(fā)動(dòng)機(jī)22運(yùn)行的狀態(tài)下利用變速箱46轉(zhuǎn)換來自馬達(dá)MG的動(dòng)力而行駛，或者在離合器KO ON(連接)的情況下以來自發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力和來自馬達(dá)MG的動(dòng)力行駛。
[0032]下面將描述根據(jù)具有上述構(gòu)造的該實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20的運(yùn)行，特別是當(dāng)?shù)碗妷弘姵?0具有降低的端子間電壓時(shí)的運(yùn)行。圖2是示出由HVECU 70執(zhí)行的在端子間電壓降低時(shí)控制例程的示例的流程圖。當(dāng)混合動(dòng)力汽車20在其中在離合器KO OFF(斷開)情況下停止發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行并且停止對交流發(fā)電機(jī)62和DC/DC變換器68的驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下以來自馬達(dá)MG的動(dòng)力行駛時(shí)，執(zhí)行該例程。
[0033]一旦執(zhí)行該例程，則HVECU 70執(zhí)行用于輸入低電壓電池60的端子間電壓Vbl的處理(步驟S100)。在被電壓傳感器60a檢測后，由來自電池E⑶52的通信輸入端子間電壓Vbl。
[0034]然后，將輸入的端子間電壓Vbl與確定閾值VA比較(步驟S110)。這里，確定閾值VA是用于確定是否開始對低電壓電池60充電的閾值。確定閾值VA是稍微低于低電壓電池60的額定電壓的電壓。
[0035]當(dāng)端子間電壓Vbl等于或者高于確定閾值VA時(shí)(步驟S110)，則確定不必開始對低電壓電池60充電。然后，對DC/DC變換器68的驅(qū)動(dòng)保持停止(步驟S200)，并且這種例程終止。
[0036]當(dāng)端子間電壓VbI低于確定閾值VA時(shí)(步驟S110 )，則確定需要對低電壓電池60充電。然后，開始對DC/DC變換器68的驅(qū)動(dòng)，并且DC/DC變換器68被控制成低電壓電池60的端子間電壓Vbl變?yōu)樘幱贒C/DC變換器68的最大供應(yīng)容量Pmax的范圍內(nèi)的額定電壓(步驟S120)。下面將描述驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68而不驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)62的原因。
[0037]圖3是解釋圖，其示出DC/DC變換器68的輸出電流Idc(由DC/DC變換器68供應(yīng)到低電壓系統(tǒng)電力線64的電流)和包括DC/DC變換器68、逆變器41和馬達(dá)MG的電源系統(tǒng)的效率之間的關(guān)系，以及交流發(fā)電機(jī)62的輸出電流Ialt(由交流發(fā)電機(jī)62供應(yīng)到低電壓系統(tǒng)電力線64的電流)和效率之間的關(guān)系。圖中的實(shí)線示出輸出電流Idc和包括DC/DC變換器68、逆變器41和馬達(dá)MG的電源系統(tǒng)的效率之間的關(guān)系。圖中的單點(diǎn)劃線示出輸出電流Ialt和效率。如圖所示，在其中輸出電流低于電流Il的低電流區(qū)中，自DC/DC變換器68輸出的電流導(dǎo)致比自交流發(fā)電機(jī)62輸出的電流更高水平的效率。因而，當(dāng)確定需要對低電壓電池60充電時(shí)，為了提高能量效率而首先驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68，不驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)62。
[0038]在如上所述地驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68之后，以類似于步驟SlOO的處理輸入低電壓電池60的端子間電壓VbI (步驟S130 )，并且將端子間電壓VbI與確定閾值VB比較(步驟S140)。確定閾值VB是用于確定是否繼續(xù)對低電壓電池60充電的閾值。在該實(shí)施例中，確定閾值VB具有與確定閾值VA相同的值，或者具有稍微高于確定閾值VA的值。
[0039]當(dāng)端子間電壓Vbl等于或者高于確定閾值VB時(shí)(步驟S140)，則確定不必繼續(xù)對低電壓電池60充電。然后，停止驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68(步驟S200)，并且該例程終止。
[0040]當(dāng)端子間電壓Vbl低于確定閾值VB時(shí)(步驟S140)，則確定由于車載電氣設(shè)備66的大量電力消耗而不能對低電壓電池60充電，并且將端子間電壓Vbl與確定閾值VC比較(步驟S150)。確定閾值VC是用于確定其中僅通過驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68就能恢復(fù)低電壓電池60的端子間電壓Vbl的情況存在或者不存在的閾值。確定閾值VC是低于確定閾值VB的值。
[0041 ]當(dāng)端子間電壓Vbl等于或者高于確定閾值VC時(shí)(步驟S150)，則確定存在能夠僅通過驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68而恢復(fù)低電壓電池60的端子間電壓Vbl的情況。然后，處理返回至步驟S120，重復(fù)步驟S120至S150的處理，并且允許繼續(xù)對DC/DC變換器68的驅(qū)動(dòng)。然后，當(dāng)在步驟S140的處理中端子間電壓Vbl等于或者高于確定閾值VB時(shí)，則停止驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68(步驟S200)，并且該例程終止。
[0042]當(dāng)端子間電壓Vbl低于確定閾值VC時(shí)(步驟S150)，則確定由于車載電氣設(shè)備66的大量電力消耗而不能僅通過驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68來恢復(fù)低電壓電池60的端子間電壓VbhS后，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令被發(fā)送至發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24，并且交流發(fā)電機(jī)62和DC/DC變換器68被控制成來自交流發(fā)電機(jī)62的電力和來自DC/DC變換器68的電力被供應(yīng)至低電壓系統(tǒng)電力線64(步驟S160)。一旦接收到發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)指令，則發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24執(zhí)行通過以起動(dòng)器馬達(dá)27起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22而開始運(yùn)行的控制。這里，交流發(fā)電機(jī)62被控制成在具有預(yù)定電壓Va和預(yù)定電流Ia的預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。DC/DC變換器68被控制成低電壓電池60的端子間電壓Vbl變?yōu)轭~定電壓。這里，預(yù)定電壓Va是稍微高于低電壓電池60的額定電壓的電壓。如圖3中所示，預(yù)定電流Ia是如下的電流值，其作為等于或者高于處于其中高效地驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)62的范圍內(nèi)的電流Ia的電流(諸如能夠從DC/DC變換器68供應(yīng)的最大供應(yīng)電流Imax)提前確定。以這種方式，能夠在交流發(fā)電機(jī)62被高效地驅(qū)動(dòng)、基于預(yù)定電流Ia和預(yù)定電壓Va確定的電力被從交流發(fā)電機(jī)62供應(yīng)到低電壓系統(tǒng)電力線64，并且確保了車載電氣設(shè)備66的電力消耗時(shí)，從DC/DC變換器68供應(yīng)用于對低電壓電池60充電的不足的電力。因而，能夠?qū)Φ碗妷弘姵?0充電。下面，將描述用于以預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)62的原因。
[0043]圖4是解釋圖，其用于示出根據(jù)該實(shí)施例的車載電氣設(shè)備66的電流消耗、DC/DC變換器68的驅(qū)動(dòng)區(qū)和交流發(fā)電機(jī)62的驅(qū)動(dòng)區(qū)。圖5是解釋圖，其用于示出在比較示例中當(dāng)車載電氣設(shè)備66的電流消耗升高時(shí)的DC/DC變換器68的驅(qū)動(dòng)區(qū)和交流發(fā)電機(jī)62的驅(qū)動(dòng)區(qū)。在比較示例中，當(dāng)?shù)碗妷弘姵?0的端子間電壓VbI低于確定閾值VC時(shí)，DC/DC變換器68被控制成從DC/DC變換器68輸出最大供應(yīng)電流Imax的電流，并且交流發(fā)電機(jī)62被控制成在車載電氣設(shè)備66的電力消耗由來自DC/DC變換器68的電力補(bǔ)償時(shí)，從交流發(fā)電機(jī)62供應(yīng)用于對低電壓電池60充電的不足的電力。
[0044]在實(shí)施例和比較示例中，在由DC/DC變換器68供應(yīng)的電力確保車載電氣設(shè)備66的電力消耗時(shí)對低電壓電池60充電，直到車載電氣設(shè)備66的電流消耗達(dá)到圖4和5中所示的DC/DC變換器68的最大供應(yīng)電流Imax。
[0045]當(dāng)車載電氣設(shè)備66的電流消耗至少為最大供應(yīng)電流Imax時(shí)，則不能僅由DC/DC變換器68確保車載電氣設(shè)備66的電流消耗，并且由低電壓電池60供應(yīng)不足部分。因而，低電壓電池60的端子間電壓Vbl降低。在實(shí)施例和比較示例中，交流發(fā)電機(jī)62和DC/DC變換器68被驅(qū)動(dòng)成在如圖4和5中所示補(bǔ)償電流不足時(shí)對低電壓電池60充電。此時(shí)，在比較示例中，以最大供應(yīng)電流Imax驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68，并且如圖5中所示，從交流發(fā)電機(jī)6 2供應(yīng)不能通過DC/DC變換器68供應(yīng)的電流確保的不足電流。因而，交流發(fā)電機(jī)62的低電流驅(qū)動(dòng)的機(jī)會增大。在該實(shí)施例中，交流發(fā)電機(jī)62由被用作預(yù)定電流Ia的輸出電流Ialt高效地驅(qū)動(dòng)，并且從DC/DC變換器68供應(yīng)電流(電力)的不足部分。因而，低電流驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68的機(jī)會增大。如圖3中所示，在低電流區(qū)中，驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68導(dǎo)致比驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)62更高水平的效率，并且因而與比較示例相比，能夠提高整體的能量效率。如上所述，能夠由以預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)62而提尚能量效率。
[0046]在如上所述地驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)62和DC/DC變換器68之后，與步驟SlOO的處理一樣輸入端子間電壓Vbl(步驟S170)，并且將所輸入的端子間電壓Vbl與確定閾值VD比較(步驟S180)。確定閾值VD具有與確定閾值VB相同的值。因而，步驟S180的處理是用于確定是否繼續(xù)對低電壓電池60充電的處理。
[0047]當(dāng)端子間電壓Vbl低于確定閾值VD時(shí)(步驟S170)，則處理返回至步驟S160，并且重復(fù)步驟S160至S180的處理。當(dāng)端子間電壓Vbl等于或者高于確定閾值VD時(shí)(步驟S170)，則確定不必繼續(xù)對低電壓電池60充電。然后將發(fā)動(dòng)機(jī)停止指令發(fā)送至發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 24，停止驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)62(步驟S190)，停止驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68(步驟S200)，并且該例程終止。
[0048]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，DC/DC變換器68和交流發(fā)電機(jī)62被控制，使得在端子間電壓Vbl低于確定閾值VC時(shí)，在以用于高效驅(qū)動(dòng)的預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)62的同時(shí)，將來自DC/DC變換器68的電力和來自交流發(fā)電機(jī)62的電力供應(yīng)至低電壓系統(tǒng)電力線64。因而，能夠提高對低電壓電池60充電期間的能量效率。
[0049]交流發(fā)電機(jī)62被控制成被在具有等于或者高于用于高效驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)62的電流Il的預(yù)定電流Ia和確定閾值VA的預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。DC/DC變換器68被控制成低電壓電池60的端子間電壓Vbl變?yōu)轭~定電壓。因而，在交流發(fā)電機(jī)62被高效驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，基于預(yù)定電流Ia和預(yù)定電壓Va確定的電力從交流發(fā)電機(jī)62供應(yīng)到低電壓系統(tǒng)電力線64，并且因而能夠提高能量效率。
[0050]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，低電壓電池60的端子間電壓Vbl被與確定電壓VA至VD相比較。然而，實(shí)際上可以從低電壓電池60的電池電流的積分值計(jì)算低電壓電池60的蓄電比例SOCl(低電壓電池60的實(shí)際蓄電容量與全蓄電容量的比例)，并且所計(jì)算的蓄電比例SOCl可以被與確定閾值SA至SD比較。
[0051]在這種情況下，期望代替在圖2中例證的在端子間電壓降低時(shí)的控制例程，執(zhí)行在圖6中例證的在蓄電比例降低時(shí)的控制例程。下面將討論用于在蓄電比例降低時(shí)的控制例程。在用于在蓄電比例降低時(shí)的控制例程中，執(zhí)行與圖2中的在端子間電壓降低時(shí)的控制例程的相同處理，除了代替在圖2中例證的用于在端子間電壓降低時(shí)的控制例程的步驟S100、5110、5130至5150、5170和5180的處理，執(zhí)行步驟51008、51108、51308至51508、51708和S180B。因而，將使用相同的附圖標(biāo)記指示與圖2中例證的用于在端子間電壓降低時(shí)的控制例程的相同處理，并且這里省略其描述。
[0052]在用于在蓄電比例降低時(shí)的控制例程中，輸入蓄電比例SOCl(步驟S100)，并且將該蓄電比例SOCl與確定閾值SA比較(步驟S110B)。當(dāng)蓄電比例SOCl等于或者高于確定閾值SA時(shí)，則確定不必開始對低電壓電池60充電。然后，處理繼續(xù)至步驟S200。當(dāng)蓄電比例SOCl低于確定閾值SA時(shí)，則確定需要對低電壓電池60充電，并且執(zhí)行步驟S120的處理。本文使用的確定閾值SA例如可以是被轉(zhuǎn)換為蓄電比例的低電壓電池60的額定容量。
[0053]在執(zhí)行步驟S120的處理后，輸入蓄電比例SOCl (步驟S130B)，并且將該蓄電比例SOCl與確定閾值SB比較(步驟S140B)。當(dāng)蓄電比例SOCl等于或者高于確定閾值SB時(shí)，則確定不必繼續(xù)對低電壓電池60充電。然后，處理繼續(xù)至步驟S200。當(dāng)蓄電比例SOCl低于確定閾值SB時(shí)，處理繼續(xù)至步驟SI 50B ο確定閾值SB可以具有與確定閾值SA相同的值，或者可以具有稍微高于確定閾值SA的值。
[0054]在步驟S150B的處理中，將蓄電比例SOCl與確定閾值SC比較(步驟S150B)。當(dāng)蓄電比例SOCl等于或者高于確定閾值SC時(shí)，則確定存在其中能夠通過僅驅(qū)動(dòng)DC/DC變換器68而恢復(fù)低電壓電池60的端子間電壓Vbl的情況。然后，處理返回至步驟S120。當(dāng)蓄電比例SOCl低于確定閾值SC時(shí)，處理繼續(xù)至步驟S160。確定閾值SC可以是低于確定閾值SB的值。
[0055]在執(zhí)行步驟S160的處理后，輸入蓄電比例SOCl (步驟S170B)，并且將蓄電比例SOCl與確定閾值SD比較(步驟S180B)。當(dāng)蓄電比例SOCl低于確定閾值SD時(shí)，則處理返回至步驟S160。當(dāng)蓄電比例SOCl等于或者高于確定閾值SD時(shí)，則處理繼續(xù)至步驟S190。確定閾值SD可以具有與確定閾值SB相同的值。
[0056]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，在步驟S160的處理中控制DC/DC變換器68，使得低電壓電池60的端子間電壓Vbl變?yōu)轭~定電壓。然而，DC/DC變換器68也可以被控制成低電壓系統(tǒng)電力線64的電壓變?yōu)轭A(yù)定電壓VL。在這種情況下，優(yōu)選地，考慮到低電壓系統(tǒng)電力線64中的電壓降，預(yù)定電壓VL為允許低電壓電池60的端子間電壓Vbl變?yōu)轭~定電壓的值，其示例包括稍微高于低電壓電池60的額定電壓的值。
[0057]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，具有多級變速機(jī)構(gòu)的自動(dòng)變速箱被用作變速箱46。然而，作為代替，可以使用手動(dòng)變速箱，并且作為代替，可以使用無機(jī)變速箱，諸如CVT0
[0058]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，變速箱46被設(shè)置在馬達(dá)MG和驅(qū)動(dòng)軸36之間。然而，與根據(jù)圖7中所示的變型示例的混合動(dòng)力汽車20中一樣，變速箱46可以被設(shè)置在離合器KO和馬達(dá)MG之間。
[0059]下面將描述該實(shí)施例的主要元件和在
【發(fā)明內(nèi)容】
中描述的本發(fā)明的主要元件之間的相應(yīng)關(guān)系。根據(jù)該實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)22相應(yīng)于“發(fā)動(dòng)機(jī)”，根據(jù)該實(shí)施例的馬達(dá)MG相應(yīng)于“馬達(dá)”，根據(jù)該實(shí)施例的高電壓電池50相應(yīng)于“第一電池”，根據(jù)該實(shí)施例的車載電氣設(shè)備66相應(yīng)于“車載電器”，根據(jù)該實(shí)施例的低電壓電池60相應(yīng)于“第二電池”，根據(jù)該實(shí)施例的DC/DC變換器68相應(yīng)于“DC/DC變換器”，根據(jù)該實(shí)施例的交流發(fā)電機(jī)62相應(yīng)于“交流發(fā)電機(jī)”，并且根據(jù)該實(shí)施例的HVECU 70相應(yīng)于“控制裝置”。
[0060]
【發(fā)明內(nèi)容】
中所述的本發(fā)明的主要元件和該實(shí)施例的主要元件之間的相應(yīng)關(guān)系是描述本發(fā)明的實(shí)施的特定示例，并且本發(fā)明的元件不限于此。換句話說，應(yīng)基于
【發(fā)明內(nèi)容】
中的說明解釋本發(fā)明，而實(shí)施例僅為本發(fā)明的特定示例。
[0061]上文使用本發(fā)明的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不應(yīng)被以任何方式限于該實(shí)施例，并且當(dāng)然可以在不偏離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)以各種實(shí)施例實(shí)施本發(fā)明。
[0062]可以在混合動(dòng)力車輛制造行業(yè)等中使用本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種混合動(dòng)力車輛，其特征在于包括: 發(fā)動(dòng)機(jī)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)被構(gòu)造成輸出用于行駛的動(dòng)力； 馬達(dá)，所述馬達(dá)被構(gòu)造成輸出用于行駛的動(dòng)力； 第一電池，所述第一電池被連接到第一電力線，所述馬達(dá)被連接到所述第一電力線； 車載電器； 第二電池，所述第二電池被連接到第二電力線，所述車載電器被連接到所述第二電力線； DC/DC變換器，所述DC/DC變換器對所述第一電力線的電力進(jìn)行變壓，并且將變壓過的所述第一電力線的電力供應(yīng)到所述第二電力線； 交流發(fā)電機(jī)，所述交流發(fā)電機(jī)將通過由所述發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的電力供應(yīng)到所述第二電力線;和 電子控制單元， i)所述電子控制單元被構(gòu)造成執(zhí)行第一控制，所述第一控制用于控制所述DC/DC變換器和所述交流發(fā)電機(jī)，使得當(dāng)所述第二電池的蓄電比例或者所述第二電池的端子間電壓低于預(yù)定閾值時(shí)，通過使所述交流發(fā)電機(jī)停止而將電力從所述DC/DC變換器供應(yīng)到所述第二電力線，并且 ii)所述電子控制單元被構(gòu)造成執(zhí)行第二控制，所述第二控制用于控制所述DC/DC變換器和所述交流發(fā)電機(jī)，使得在執(zhí)行所述第一控制期間當(dāng)所述第二電池的蓄電比例或者所述第二電池的端子間電壓從預(yù)定閾值降低時(shí)，來自所述DC/DC變換器的電力和來自所述交流發(fā)電機(jī)的電力被供應(yīng)到所述第二電力線， 其中，所述電子控制單元被構(gòu)造成在所述第二控制中控制所述DC/DC變換器和所述交流發(fā)電機(jī)，使得在以用于高效驅(qū)動(dòng)的預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)所述交流發(fā)電機(jī)的同時(shí)，來自所述DC/DC變換器的電力和來自所述交流發(fā)電機(jī)的電力被供應(yīng)到所述第二電力線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車輛，其特征在于: 所述預(yù)定驅(qū)動(dòng)點(diǎn)具有預(yù)定輸出電壓和預(yù)定輸出電流，所述預(yù)定輸出電流在高效地驅(qū)動(dòng)所述交流發(fā)電機(jī)的電流范圍內(nèi)，并且 所述電子控制單元被構(gòu)造成在所述第二控制中控制所述DC/DC變換器，使得所述第二電池的端子間電壓變?yōu)轭A(yù)定電壓。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力車輛，其特征在于: 所述預(yù)定輸出電壓是所述第二電池的額定電壓，并且 所述預(yù)定輸出電流是允許由所述DC/DC變換器供應(yīng)的最大電流。
【文檔編號】B60L11/02GK105984352SQ201610161535
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】山內(nèi)友和, 中江公, 中江公一
【申請人】豐田自動(dòng)車株式會社