插电式混合动力车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种插电式混合动力车辆。在插电式混合动力车辆的行驶模式为CD模式的情况下学习电力消耗率时，当发动机在一个行程中的累积驱动时间达到预定的时间时（在步骤ST7中为“是”），使当前行程中电力消耗的累积值和行驶距离的累积值无效（步骤ST10），并且不将当前行程反映在电力消耗率的学习中。这避免了在正在上坡路或下坡路上行驶时所学习到的电力消耗率中包括由于在发动机被驱动的情况下不取得与电力消耗和行驶距离有关的信息所引起的误差的情况，所学习到的电力消耗率的精度提高，并且准确地计算出了EV可行驶距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能够从外部电源对行驶用蓄电装置(下文中在适当的情况下称为“行驶用电池”或简称为“电池”)充电的插电式混合动力车辆。特别地，本专利技术涉及对计算电力消耗率的方法的改进。应注意，本说明书中的“一个行程”是指从由外部电源对行驶用电池的充电(插电式充电)完成且然后车辆开始行驶到下一次插电式充电开始时的期间。
技术介绍
近年来，在环境保护方面，希望减小来自车辆上搭载的内燃发动机(下文中在适当的情况下称为“发动机”)的排气的排放量并改善燃料消耗率(燃料经济性)。作为满足这些要求的车辆，在实践中已使用装备有混合动力系统的混合动力车辆。混合动力车辆包括诸如汽油发动机和柴油发动机的发动机，以及行驶用电机(例如，由电动发电机或电机构成)，行驶用电机由通过发动机的动力产生的电力或储存在行驶用电池中的电力驱动。混合动力车辆通过采用这些发动机和行驶用电机中的一者或两者作为驱动力源来行驶。近年来，已开发出能够对行驶用电池充电的混合动力车辆(所谓的插电式混合动力车辆)，行驶用电池用来自诸如家用电源的、位于车辆外部的电源(外部电源)的电力向行驶用电机供给电力。插电式混合动力车辆是基于车辆优先以来自行驶用电池的电力行驶以便显著改善燃料消耗率的假设而设计的。例如，如在日本专利申请公报N0.2011-51395 (JP2011-51395A)和日本专利申请公报N0.2011-225097 (JP2011-225097A)中所述，插电式混合动力车辆的行驶模式被设定为车辆优先仅以行驶用电机的动力来行驶直到行驶用电池的蓄电量降低到预定值的模式(一般称为“电量耗尽(CD)模式”或“电动车辆(EV)模式”)，并且当行驶用电池的蓄电量低于预定值时切换为车辆优先以发动机的动力和行驶用电机的动力两者来行驶的模式(一般称为“电量维持(CS)模式”或“混合动力车辆(HV)模式”)。此外，在插电式混合动力车辆中，当车辆在CD模式仅以行驶用电机的动力来行驶时，针对行驶用电池的当前蓄电量(残余蓄电量)计算可行驶距离，并且在仪表盘(仪表板)上显示与当前蓄电量有关的信息。更具体而言，从先前的行驶状况(电力消耗和行驶距离之间的关系)来计算电力消耗率(学习电力消耗率)。电力消耗率是每单位电力量的行驶距离。通过将电力消耗率乘以行驶用电池的蓄电量(在蓄电量达到使行驶模式切换为CS模式的预定值之前可用的电力量)来计算可行驶距离。此外，日本专利申请公报N0.2009-290940 (JP 2009-290940A)描述了一种计算电力消耗率的方法，其中基于车辆在特定道路区间行驶时的驱动力传递系统的功率来计算电力消耗率。在如上所述地计算电力消耗率的情况下，当发动机被驱动时，需要计算发动机的功和在发动机的一部分动力被用于电动发电机中的发电且然后对电池充电的情况下的充电量，因而电力消耗率的计算可能是复杂的或者可能不具有足够的精度。因此，希望基于车辆在发动机停止状态下行驶的情况下的电力消耗和由所消耗的电力获得的行驶距离来进行电力消耗率的计算(包括仅取得用于计算电力消耗率的信息(电力消耗和行驶距离)的情况)。然而，本申请的专利技术人发现，当以这种方式仅从发动机停止时的信息(电力消耗和行驶距离)计算电力消耗率时，可能存在以下将描述的不便之处。下文中将参照图11具体描述该不便之处。图11示出在插电式混合动力车辆HV在上坡路上行驶且然后在下坡路上行驶的情况下路面的坡度和在车辆行驶期间电力消耗率(在假设在每个时点都计算电力消耗率的情况下的值；电力消耗率朝上侧变得更好且朝下侧变得更差)的变化。电力消耗率是通过将从行驶开始(行程开始)的行驶距离除以电力消耗而获得的值。图中的实线表示随着电力消耗率的变化原本应当获得的适当的电力消耗率。例如，当插电式混合动力车辆HV在上坡路上行驶时既利用电机的动力又利用发动机的动力时，发动机在此期间(图中的tl)内被驱动，因而不取得用于计算电力消耗率的信息(与电力消耗和行驶距离有关的信息)。也就是说，在期间tl内的电力消耗率如图中的单点划线所示的那样是恒定的(保持不变)。然而，在该期间tl内，实际上，车辆在上坡路上行驶，并且因此每单位行驶距离的电力消耗率比较大。如果通过取得与电力消耗和行驶距离有关的信息来计算电力消耗率，则电力消耗率变得比较差(本来，在期间tl内，电力消耗率的变化变成由实线所示的变化)。另一方面，当车辆在上坡路上行驶且然后在下坡路上行驶时，发动机由于需求驱动力低而停止，车辆几乎不使用电机的动力而行驶，并且行驶用电池通过电动发电机的再生操作而被充电。在此期间(图中的t2)内，由于发动机停止而取得用于计算电力消耗率的信息(电力消耗和行驶距离)，因而在该期间内每单位行驶距离的电力消耗比较小，并且计算出电力消耗率比较好。在该期间t2内，如图中由单点划线所示，电力消耗率随着车辆行驶变得越来越好；然而，该电力消耗率包含在车辆在上坡路上行驶时电力消耗率的误差(图中的D1)，因而最终获得的电力消耗率包括朝电力消耗率相对于本来计算出的值变得更好的一侧的偏差D1，并且不可能准确地获得可行驶距离(对于行驶用电池的当前蓄电量而言可行驶的距离)(这可能导致延长可行驶距离的误差)。该误差归结于以下事实:在下坡路上行驶时，利用了由在上坡路上行驶时发动机的动力升高了位置的车辆的势能。另一方面，当插电式混合动力车辆HV在上坡路上行驶时仅使用电机的动力时，发动机在期间tl内停止，因而取得用于计算电力消耗率的信息(与电力消耗和行驶距离有关的信息)。因此，准确地计算出在该期间tl内的电力消耗率(与图中的实线一致)。另一方面，在车辆在上坡路上行驶之后，当发动机在车辆在下坡路上行驶时被驱动时，在期间t2内不取得用于计算电力消耗率的信息(与电力消耗和行驶距离有关的信息)。也就是说，在该期间t2内的电力消耗率如图中的双点划线所示的那样是恒定的(保持不变)。然而，在该期间t2内，实际上，车辆在下坡路上行驶，并且因此每单位行驶距离的电力消耗比较小。如果通过取得与电力消耗和行驶距离有关的信息来计算电力消耗率，则电力消耗率变得比较好(本来，在期间t2内，电力消耗率的变化变成由实线所示的变化)。因此，最终获得的电力消耗率包括朝电力消耗率相对于本来计算出的值变得更差的一侧的偏差D2，并且在这种情况下，也不可能准确地获得可行驶距离(对于行驶用电池的当前蓄电量而言可行驶的距离)(这可能导致缩短可行驶距离的误差)。应注意，发动机在车辆HV在下坡路上行驶时被驱动的状况可以是例如以下状况:当由于通过电动发电机的再生操作对行驶用电池的充电而达到行驶用电池的输入极限(Win极限)时，发动机受到电动机驱动(发动机由电动机旋转)并且电动机消耗电力(从电池放电)。
技术实现思路
本专利技术提供一种能够提高计算电力消耗率的精度的插电式混合动力车辆。本专利技术的解决原理在于，在插电式混合动力车辆的电力消耗率的学习中，由于在内燃发动机被驱动时未取得用于学习电力消耗率的信息的事实而判定为在内燃发动机的驱动时间比较长的情况下所学习到的电力消耗率可能有误差，并且当内燃发动机的驱动时间比较长时，使该行程中用于学习电力消耗率的信息无效。具体而言，本专利技术的一个方面提供了一种插电式混合动力车辆，所述插电式混合动力车辆包括:内燃发动机，所述内燃发动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种插电式混合动力车辆，所述插电式混合动力车辆包括：内燃发动机（2），所述内燃发动机能够输出行驶动力；电动机（MG2），所述电动机能够输出行驶动力；和控制器，所述控制器构造成通过在所述车辆仅使用所述电动机（MG2）作为驱动力源而以储存在蓄电装置（24）中的电力行驶的情况下计算电力消耗率来学习所述电力消耗率，并且所述插电式混合动力车辆使用所述内燃发动机（2）和所述电动机（MG2）中的至少一者作为驱动力源来行驶，所述插电式混合动力车辆的特征在于所述控制器构造成，当所述内燃发动机（2）在所述车辆在上坡路和下坡路中的至少一者上行驶时被驱动的驱动频度高于预定频度时，使所计算出的电力消耗率或为了计算电力消耗率而取得的信息无效。

【技术特征摘要】
2011.12.21 JP 280039/20111.一种插电式混合动力车辆，所述插电式混合动力车辆包括:内燃发动机(2)，所述内燃发动机能够输出行驶动力；电动机(MG2)，所述电动机能够输出行驶动力；和控制器，所述控制器构造成通过在所述车辆仅使用所述电动机(MG2)作为驱动力源而以储存在蓄电装置(24)中的电力行驶的情况下计算电力消耗率来学习所述电力消耗率，并且所述插电式混合动力车辆使用所述内燃发动机(2)和所述电动机(MG2)中的至少一者作为驱动力源来行驶，所述插电式混合动力车辆的特征在于 所述控制器构造成，当所述内燃发动机(2)在所述车辆在上坡路和下坡路中的至少一者上行驶时被驱动的驱动频度高于预定频度时，使所计算出的电力消耗率或为了计算电力消耗率而取得的信息无效。2.根据权利要求1所述的插电式混合动力车辆，其特征在于 所述控制器构造成基于是否存在所述插电式混合动力车辆的功率需求、转矩需求和极限需求中的任一者来判别所述插电式混合动力车辆(I)是否正在上坡路或下坡路上行驶，所述内燃发动机(2)响应于所述功率需求、转矩需求和极限需求中的任一者而运转以便满足所述插电式混合动力车辆的行驶要求，所述极限需求基于最大容许电力，在所述最大容许电力或在所述最大容许电力之下允许所述蓄电装置(24 )的充电。3.根据权利要求1或2所述的插电式混合动力车辆，其特征在于 所述蓄电装置(24 )可从外部电源(OE )充电，并且所述控制器构造成，通过在从所述蓄电装置(24)已从所述外部电源(OE)充电且然后所述车辆已行驶时到所述蓄电装置(24)下一次从所述外部电源(OE)充电时的期间内反映基于在所述车辆已仅使用所述电动机(MG2)作为驱动力源来行驶的期间内的电力消耗和行驶距离而计算出的电力消耗率，来学习所述电力消耗率。4.根据权利要求1至3中任一项所述的插电式混合动力车辆，其特征在于 所述控制器构造成通过将所学习到的电力消耗率乘以所述蓄电装置(24)的残余蓄电量来计算在...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本雅哉，荒井干久，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：