車輛的控制裝置和控制方法
【專利摘要】車輛搭載有安裝了發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件的發(fā)動(dòng)機(jī)、利用從外部電源供給的電力進(jìn)行充電的電池以及被從電池供給電力的、作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)馬達(dá)。ECU根據(jù)車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)而能夠行駛的距離和距目的地的距離，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和電池中的至少任一方進(jìn)行加熱。
【專利說(shuō)明】車輛的控制裝置和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛的控制裝置和控制方法，尤其涉及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和蓄電裝置中的至少任一方進(jìn)行預(yù)熱的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]已知除了發(fā)動(dòng)機(jī)以外還搭載有行駛用的電動(dòng)馬達(dá)的混合動(dòng)力車或具備續(xù)航距離延長(zhǎng)功能(range extender:增程器)的電動(dòng)汽車。在這樣的車輛中,通過(guò)從外部電源供給的電力對(duì)電池等蓄電裝置進(jìn)行充電的技術(shù)得到了實(shí)用化。
[0003]例如，如日本特開(kāi)2010-23527號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)所記載那樣，在使用來(lái)自外部電源的電力的充電期間，也能夠使用從外部電源供給的電力來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)加溫。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2010-23527號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0007]然而，例如，若從車輛的當(dāng)前地到目的地能夠僅使用電動(dòng)馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)源來(lái)行駛，則無(wú)需在出發(fā)前事先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)加溫。在該情況下，出發(fā)前的發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱無(wú)助于車輛的能效的提聞。
[0008]本發(fā)明的目的在于提高能效。
[0009]用于解決問(wèn)題的手段
[0010]某實(shí)施例是一種車輛的控制裝置，所述車輛搭載有安裝了發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件的發(fā)動(dòng)機(jī)、利用從外部供給的電力進(jìn)行充電的蓄電裝置以及被從蓄電裝置供給電力的、作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)馬達(dá)，所述車輛的控制裝置具備:控制單元，其根據(jù)車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和蓄電裝置中的至少任一方進(jìn)行加熱。
[0011]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離來(lái)改變所預(yù)熱的設(shè)備。因此，作為將車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離與距目的地的距離進(jìn)行比較的結(jié)果，在蓄電裝置的預(yù)熱被認(rèn)為有助于能效的提高的情況下，能夠事先對(duì)蓄電裝置進(jìn)行預(yù)熱。在發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件的預(yù)熱被認(rèn)為有助于能效的提高的情況下，能夠事先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行預(yù)熱。其結(jié)果，能夠提高能效。
[0012]在其他實(shí)施例中，控制單元在距目的地的距離比車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離長(zhǎng)的情況下，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行加熱。
[0013]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在預(yù)料會(huì)為了車輛的行駛而使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，能夠事先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行預(yù)熱。
[0014]在另外的其他發(fā)明中，控制單元在距目的地的距離比車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離短的情況下，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)蓄電裝置進(jìn)行加熱。
[0015]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在預(yù)料不會(huì)為了車輛的行駛而使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件而事先對(duì)蓄電裝置進(jìn)行預(yù)熱。
[0016]在另外的其他發(fā)明中，除了車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離以外，控制單元還根據(jù)到目的地的行駛模式，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和蓄電裝置決定是否進(jìn)行加熱。
[0017]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)車輛的行駛模式，基于對(duì)預(yù)熱的必要性進(jìn)一步詳細(xì)討論的結(jié)果，決定是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件或蓄電裝置進(jìn)行預(yù)熱。
[0018]在另外的其他發(fā)明中，控制單元根據(jù)到目的地的行駛模式，判斷在到達(dá)目的地之前發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱是否能通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的熱而完成，在到達(dá)目的地之前發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱不能完成的情況下，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行加熱。
[0019]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)無(wú)法通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)自身所產(chǎn)生的熱來(lái)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱時(shí)，事先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行預(yù)熱。由此，在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)適當(dāng)?shù)剡\(yùn)轉(zhuǎn)。
[0020]在另外的其他發(fā)明中，控制單元根據(jù)到目的地的行駛模式，判斷在到達(dá)目的地之前蓄電裝置的預(yù)熱是否能通過(guò)從蓄電裝置發(fā)出的熱而完成，在到達(dá)目的地之前蓄電裝置的預(yù)熱不能完成的情況下，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)蓄電裝置進(jìn)行加熱。
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)無(wú)法通過(guò)蓄電裝置自身所產(chǎn)生熱來(lái)進(jìn)行蓄電裝置的預(yù)熱時(shí)，事先對(duì)蓄電裝置進(jìn)行預(yù)熱。由此，在車輛行駛期間，能夠使蓄電裝置的溫度適宜。
[0022]在另外的其他發(fā)明中，除了車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離以外，控制單元還根據(jù)為了對(duì)蓄電裝置進(jìn)行加熱而消耗的電力和通過(guò)對(duì)蓄電裝置進(jìn)行加熱而得到的再生電力的增大量，決定是否對(duì)蓄電裝置進(jìn)行加熱。
[0023]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，考慮通過(guò)事先對(duì)蓄電裝置進(jìn)行預(yù)熱而能夠得到的優(yōu)點(diǎn)來(lái)決定是否對(duì)蓄電裝置進(jìn)行預(yù)熱。
[0024]在另外的其他發(fā)明中，控制單元在再生電力的增大量比為了加熱而消耗的電力大時(shí)，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)蓄電裝置進(jìn)行加熱。
[0025]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在通過(guò)事先對(duì)蓄電裝置進(jìn)行預(yù)熱而能夠得到優(yōu)點(diǎn)的情況下，事先對(duì)蓄電裝置進(jìn)行預(yù)熱。
[0026]另外的其他發(fā)明是一種車輛的控制方法，所述車輛搭載有安裝了發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件的發(fā)動(dòng)機(jī)、利用從外部供給的電力進(jìn)行充電的蓄電裝置以及被從蓄電裝置供給電力的、作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)馬達(dá)，所述車輛的控制方法包括:比較步驟，將車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離與距目的地的距離進(jìn)行比較；和加熱步驟，根據(jù)車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和蓄電裝置中的至少任一方進(jìn)行加熱。
[0027]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，根據(jù)車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離來(lái)改變所預(yù)熱的設(shè)備。因此，作為將車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離與距目的地的距離進(jìn)行比較的結(jié)果，在蓄電裝置的預(yù)熱被認(rèn)為有助于能效的提高的情況下，能夠事先對(duì)蓄電裝置進(jìn)行預(yù)熱。在發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件的預(yù)熱被認(rèn)為有助于能效的提高的情況下，能夠事先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行預(yù)熱。其結(jié)果，能夠提高能效。
[0028]發(fā)明的效果
[0029]根據(jù)車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離來(lái)改變所預(yù)熱的設(shè)備。因此，作為將車輛僅驅(qū)動(dòng)電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離與距目的地的距離進(jìn)行比較的結(jié)果，在蓄電裝置的預(yù)熱被認(rèn)為有助于能效的提高的情況下，能夠事先對(duì)蓄電裝置進(jìn)行預(yù)熱。在發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件的預(yù)熱被認(rèn)為有助于能效的提高的情況下，能夠事先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行預(yù)熱。其結(jié)果，能夠提高能效。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是表示混合動(dòng)力車的整體的示意圖。
[0031]圖2是表不電氣系統(tǒng)的圖(其I)。
[0032]圖3是表示電氣系統(tǒng)的圖(其2)。
[0033]圖4是表示根據(jù)距目的地的距離而事先被預(yù)熱的對(duì)象的圖。
[0034]圖5是表不E⑶執(zhí)行的處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下的說(shuō)明中，對(duì)同一部件標(biāo)注有同一標(biāo)號(hào)。它們的名稱和功能也相同。因此，不反復(fù)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0036]參照?qǐng)D1，混合動(dòng)力車搭載有發(fā)動(dòng)機(jī)100、第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110、第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120、動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)130、減速器140以及電池150。此外，在本實(shí)施方式中說(shuō)明的混合動(dòng)力車也可以是具備續(xù)航距離延長(zhǎng)功能的電動(dòng)汽車。
[0037]發(fā)動(dòng)機(jī)100、第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110、第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120、電池150由ECU(ElectronicControl Unit:電子控制單元)170進(jìn)行控制。E⑶170也可以分割為多個(gè)E⑶。
[0038]該車輛通過(guò)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)100和第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120中的至少任一方的驅(qū)動(dòng)力來(lái)行駛。即，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，自動(dòng)選擇發(fā)動(dòng)機(jī)100和第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120中的任一方或雙方作為驅(qū)動(dòng)源。
[0039]例如，當(dāng)根據(jù)加速開(kāi)度和車速等而設(shè)定的行駛功率比由開(kāi)發(fā)人員預(yù)先確定的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)閾值低時(shí)，混合動(dòng)力車僅將第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120作為驅(qū)動(dòng)源來(lái)行駛。在該情況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)100停止。
[0040]另一方面，當(dāng)行駛功率為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)閾值以上時(shí)，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100。在該情況下，混合動(dòng)力車僅將發(fā)動(dòng)機(jī)100或?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)100和第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120雙方作為驅(qū)動(dòng)源來(lái)行駛。
[0041]在電池150的剩余容量降低至閾值以下的情況下，為了對(duì)電池150充電直到剩余容量增加至預(yù)定的值，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)100。
[0042]也可以將發(fā)動(dòng)機(jī)100不用作行駛用的驅(qū)動(dòng)源而僅用于發(fā)電。即，混合動(dòng)力車也可以是串聯(lián)型混合動(dòng)力車。
[0043]發(fā)動(dòng)機(jī)100是內(nèi)燃機(jī)。通過(guò)燃料和空氣的混合氣在燃燒室內(nèi)燃燒，作為輸出軸的曲軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。從發(fā)動(dòng)機(jī)100排出的排氣在由催化劑102凈化之后向車外排出。催化劑102通過(guò)溫度增大至預(yù)定的活性溫度而發(fā)揮凈化作用。催化劑102例如為三元催化劑。[0044]發(fā)動(dòng)機(jī)100的空燃比由空燃比傳感器104進(jìn)行檢測(cè)。也可以取代空燃比傳感器104或除了空燃比傳感器104以外還使用O2傳感器(未圖示)。在發(fā)動(dòng)機(jī)100還設(shè)置有加熱器106、108，加熱器106對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻水進(jìn)行加熱。加熱器108對(duì)催化劑102進(jìn)行加熱。以下，也將發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻水、催化劑102、空燃比傳感器104、02傳感器、加熱器106、108匯總記為“發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件”。
[0045]發(fā)動(dòng)機(jī)100、第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110以及第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120經(jīng)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)130連接。發(fā)動(dòng)機(jī)100產(chǎn)生的動(dòng)力通過(guò)動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)130分配到兩條路徑。一條是經(jīng)由減速器140來(lái)驅(qū)動(dòng)前輪160的路徑。另一條是驅(qū)動(dòng)第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110來(lái)進(jìn)行發(fā)電的路徑。
[0046]第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110是具備U相線圈、V相線圈以及W相線圈的三相交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)。第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110通過(guò)由動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)130分配的發(fā)動(dòng)機(jī)100的動(dòng)力來(lái)進(jìn)行發(fā)電。通過(guò)第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110發(fā)電產(chǎn)生的電力根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)、電池150的剩余容量的狀態(tài)而分開(kāi)使用。例如，在通常行駛時(shí)，通過(guò)第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110發(fā)電產(chǎn)生的電力直接成為驅(qū)動(dòng)第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的電力。另一方面，在電池150的SOC比預(yù)先確定的值低的情況下，通過(guò)第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110發(fā)電產(chǎn)生的電力由后述的變換器從交流變換為直流。然后，通過(guò)后面敘述的轉(zhuǎn)換器來(lái)調(diào)整電壓并蓄積在電池150中。
[0047]在第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用的情況下，第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110產(chǎn)生負(fù)轉(zhuǎn)矩。在此，負(fù)轉(zhuǎn)矩是指成為發(fā)動(dòng)機(jī)100的負(fù)荷這樣的轉(zhuǎn)矩。在第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110接受電力的供給而作為馬達(dá)發(fā)揮作用的情況下，第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110產(chǎn)生正轉(zhuǎn)矩。在此，正轉(zhuǎn)矩是指不成為發(fā)動(dòng)機(jī)100的負(fù)荷這樣的轉(zhuǎn)矩、即輔助發(fā)動(dòng)機(jī)100的旋轉(zhuǎn)這樣的轉(zhuǎn)矩。此外，關(guān)于第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120也是同樣的。
[0048]第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120是具備U相線圈、V相線圈以及W相線圈的三相交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)。第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120通過(guò)蓄積于電池150的電力和由第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110發(fā)電產(chǎn)生的電力中的至少任一方的電力來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0049]第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由減速器140傳遞至前輪160。由此，第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120輔助發(fā)動(dòng)機(jī)100，或者通過(guò)來(lái)自第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的驅(qū)動(dòng)力使車輛行駛。此外，也可以取代前輪160或除了前輪160以外還驅(qū)動(dòng)后輪。
[0050]在混合動(dòng)力車的再生制動(dòng)時(shí)，通過(guò)前輪160經(jīng)由減速器140驅(qū)動(dòng)第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120，第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120作為發(fā)電機(jī)工作。由此，第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120作為將制動(dòng)能變換為電力的再生制動(dòng)器工作。通過(guò)第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120發(fā)電產(chǎn)生的電力蓄積在電池150中。
[0051]動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)130由包括太陽(yáng)輪、小齒輪、齒輪架以及齒圈的行星齒輪構(gòu)成。小齒輪與太陽(yáng)輪和齒圈卡合。齒輪架將小齒輪支撐為能夠自轉(zhuǎn)。太陽(yáng)輪與第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)。齒輪架與發(fā)動(dòng)機(jī)100的曲軸連結(jié)。齒圈與第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的旋轉(zhuǎn)軸和減速器140連結(jié)。
[0052]電池150是將多個(gè)使多個(gè)電池單元一體化而得到的電池模塊進(jìn)一步串聯(lián)連接而構(gòu)成的電池組。電池150的電壓例如為200V左右。除了第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110和第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120以外，從車輛的外部的電源供給的電力也被充到電池150。此外，也可以取代電池150或除了電池150以外還使用電容器。
[0053]電池150的充電電力被限制為根據(jù)電池150的溫度而確定的上限值以下。上限值根據(jù)具有電池150的溫度作為參數(shù)的映射而算出。電池150的溫度由溫度傳感器152進(jìn)行檢測(cè)，表示溫度的信號(hào)被輸入至E⑶170。
[0054]在混合動(dòng)力車還搭載有導(dǎo)航系統(tǒng)180。利用者能夠向?qū)Ш较到y(tǒng)180登錄目的地和出發(fā)時(shí)刻。也可以使用移動(dòng)電話、智能手機(jī)等移動(dòng)信息終端從車外向?qū)Ш较到y(tǒng)180登錄目的地和出發(fā)時(shí)刻。另外，在導(dǎo)航系統(tǒng)180存儲(chǔ)有路面的坡度、標(biāo)高、道路的長(zhǎng)度、各地點(diǎn)的過(guò)去的駕駛條件(車速、加速度、減速度、轉(zhuǎn)向角、電池150的充放電電力等)的各種信息。
[0055]參照?qǐng)D2，進(jìn)一步對(duì)混合動(dòng)力車的電氣系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。在混合動(dòng)力車設(shè)置有轉(zhuǎn)換器200、第I變換器210、第2變換器220、DC/DC轉(zhuǎn)換器230、充電器240以及接入口 250。轉(zhuǎn)換器200、第I變換器210、第2變換器220、DC/DC轉(zhuǎn)換器230以及充電器240由ECU170進(jìn)行控制。
[0056]在向第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110或第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120供給從電池150放電產(chǎn)生的電力時(shí)，轉(zhuǎn)換器200對(duì)其進(jìn)行升壓。相反，在對(duì)電池150充入通過(guò)第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110或第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120發(fā)電產(chǎn)生的電力時(shí)，轉(zhuǎn)換器200對(duì)其進(jìn)行降壓。
[0057]第I變換器210將從電池150供給的直流電流變換為交流電流，并向第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110供給。另外，第I變換器210將通過(guò)第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)110發(fā)電產(chǎn)生的交流電流變換為直流電流。
[0058]第2變換器220將從電池150供給的直流電流變換為交流電流，并向第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120供給。另外，第2變換器220將通過(guò)第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120發(fā)電產(chǎn)生的交流電流變換為直流電流。
[0059]DC/DC轉(zhuǎn)換器230在電池150與轉(zhuǎn)換器200之間與轉(zhuǎn)換器200并聯(lián)連接。DC/DC轉(zhuǎn)換器230對(duì)直流電壓進(jìn)行降壓。從DC/DC轉(zhuǎn)換器230輸出的電力被供給到輔機(jī)電池232、ECU170、空燃比傳感器104、加熱器106、108等。
[0060]充電器240連接在電池150與轉(zhuǎn)換器200之間。如圖3所示，充電器240包括AC/DC變換電路242、DC/AC變換電路244、絕緣變壓器246以及整流電路248。
[0061]AC/DC變換電路242由單相橋式電路構(gòu)成。AC/DC變換電路242基于來(lái)自E⑶170的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將交流電力變換為直流電力。另外，AC/DC變換電路242通過(guò)使用線圈作為電抗器而也作為對(duì)電壓進(jìn)行升壓的升壓斬波電路發(fā)揮功能。
[0062]DC/AC變換電路244由單相橋式電路構(gòu)成。DC/AC變換電路244基于來(lái)自E⑶170的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，將直流電力變換為高頻的交流電力并向絕緣變壓器246輸出。
[0063]絕緣變壓器246包括由磁性材料構(gòu)成的芯、卷繞于芯的初級(jí)線圈以及次級(jí)線圈。初級(jí)線圈和次級(jí)線圈電絕緣，并分別與DC/AC變換電路244和整流電路248連接。絕緣變壓器246將從DC/AC變換電路244接受的高頻的交流電力變換為與初級(jí)線圈和次級(jí)線圈的匝數(shù)比相應(yīng)的電壓電平并向整流電路248輸出。整流電路248將從絕緣變壓器246輸出的交流電力整流為直流電力。
[0064]AC/DC變換電路242與DC/AC變換電路244之間的電壓(平滑電容器的端子間電壓)由電壓傳感器182進(jìn)行檢測(cè)，表示檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)被輸入到ECU170。另外，充電器240的輸出電流由電流傳感器184進(jìn)行檢測(cè)，表示檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)被輸入到ECU170。進(jìn)而，充電器240的溫度由溫度傳感器186進(jìn)行檢測(cè)，表示檢測(cè)結(jié)果的信號(hào)被輸入到E⑶170。
[0065]接入口 250例如設(shè)置在混合動(dòng)力車的側(cè)部。接入口 250連接有將混合動(dòng)力車與外部電源402連結(jié)的充電電纜300的連接器310。[0066]充電電纜300的插頭320與設(shè)置于房屋的插座400連接。從混合動(dòng)力車的外部電源402向插座400供給交流電力。在通過(guò)充電電纜300將混合動(dòng)力車與外部電源402連結(jié)的狀態(tài)下，從外部電源402供給的電力被充入電池150。
[0067]在本實(shí)施方式中，從外部電源402供給的電力除了電池150的充電以外還用于電池150的預(yù)熱或發(fā)動(dòng)機(jī)100的預(yù)熱。作為一例，E⑶170根據(jù)車輛僅驅(qū)動(dòng)第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120而能夠行駛的距離(以下，也記為EV (Electric Vehicle)行駛范圍)和從車輛的當(dāng)前地或出發(fā)地點(diǎn)到目的地的距離，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和電池150中的至少任一方進(jìn)行加熱。
[0068]更詳細(xì)而言，在圖4中如斜線所示，在距目的地的距離比EV行駛范圍長(zhǎng)的情況下，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和電池150進(jìn)行加熱。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件，也可以按每個(gè)部件決定是否進(jìn)行加熱。例如，也可以對(duì)加熱器106、即發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻水和空燃比傳感器104分別決定是否進(jìn)行加熱。
[0069]在距目的地的距離比EV行駛范圍短的情況下，在從外部供給電力期間，使用從外部供給的電力而僅對(duì)電池150進(jìn)行加熱。不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行加熱。
[0070]進(jìn)而，除了 EV行駛范圍和距目的地的距離以外，E⑶170還根據(jù)到目的地的行駛模式來(lái)決定是否對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件或電池150進(jìn)行加熱。
[0071]作為一例，ECU170根據(jù)到目的地的行駛模式，判斷不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行加熱而在到達(dá)目的地之前發(fā)動(dòng)機(jī)100的預(yù)熱是否能通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)100發(fā)出的熱而完成。在距目的地的距離比EV行駛范圍長(zhǎng)且在到達(dá)目的地之前發(fā)動(dòng)機(jī)100的預(yù)熱不能完成的情況下，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行加熱。
[0072]同樣，E⑶170根據(jù)到目的地的行駛模式，判斷不對(duì)電池150進(jìn)行加熱而在到達(dá)目的地之前電池150的預(yù)熱是否能通過(guò)從電池150發(fā)出的熱而完成。在距目的地的距離比EV行駛范圍長(zhǎng)且在到達(dá)目的地之前電池150的預(yù)熱不能完成的情況下，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力來(lái)對(duì)電池150進(jìn)行加熱。
[0073]另外，除了 EV行駛范圍和距目的地的距離以外，E⑶170還根據(jù)為了對(duì)電池150進(jìn)行加熱而消耗的電力和通過(guò)對(duì)電池150進(jìn)行加熱而得到的再生電力的增大量來(lái)決定是否對(duì)電池150進(jìn)行加熱。
[0074]作為一例，當(dāng)距目的地的距離比EV行駛范圍短且再生電力的增大量比為了加熱而消耗的電力大時(shí)，使用從外部供給的電力，在從外部供給電力的期間對(duì)電池150進(jìn)行加熱。
[0075]EV行駛范圍根據(jù)具有電池150的剩余容量作為參數(shù)的映射等算出。在對(duì)電池150進(jìn)行充電直到利用者輸入的出發(fā)時(shí)刻的情況下，可以基于出發(fā)時(shí)刻的電池150的預(yù)測(cè)剩余容量來(lái)算出EV行駛范圍。在算出EV行駛范圍的方法中，適當(dāng)利用通常使用的技術(shù)即可，所以在此不反復(fù)進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0076]從車輛的當(dāng)前地或出發(fā)地點(diǎn)到目的地的距離由導(dǎo)航系統(tǒng)180算出。在算出從車輛的當(dāng)前地或出發(fā)地點(diǎn)到目的地的距離的方法中，適當(dāng)利用通常使用的技術(shù)即可，所以在此不反復(fù)進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0077]空燃比傳感器104和O2傳感器通過(guò)通電而被加熱。發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻水通過(guò)對(duì)加熱器106進(jìn)行加熱而被加熱。催化劑102通過(guò)對(duì)加熱器108進(jìn)行加熱而被加熱。[0078]電池150的加熱例如通過(guò)來(lái)自電池150的放電而實(shí)現(xiàn)。作為一例，通過(guò)控制第2變換器220以使得僅在第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)120的U相線圈和V相線圈中流動(dòng)電流，從而從電池150放出電力，電池150自身因電池150的內(nèi)部電阻而發(fā)熱。然后，再次對(duì)電池150進(jìn)行充電直到剩余容量成為所希望的值(例如100%)。
[0079]到目的地的行駛模式包括到目的地的路面的坡度、標(biāo)高、過(guò)去的駕駛條件(車速、加速度、減速度、轉(zhuǎn)向角、電池150的充放電電力等)的各種信息?；谶@些信息來(lái)預(yù)測(cè)車輛的行駛功率。對(duì)預(yù)測(cè)到的行駛功率成為上述發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)閾值以上的時(shí)間、即發(fā)動(dòng)機(jī)100運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間進(jìn)行預(yù)測(cè)?；诎l(fā)動(dòng)機(jī)100運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間和預(yù)測(cè)到的行駛功率，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)100的冷卻水的溫度的推移進(jìn)行預(yù)測(cè)。當(dāng)冷卻水的預(yù)測(cè)溫度成為閾值以上的時(shí)刻比到達(dá)目的地的預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)刻早時(shí)，判斷為在到達(dá)目的地之前發(fā)動(dòng)機(jī)100的預(yù)熱能通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)100發(fā)出的熱而完成。判斷在到達(dá)目的地之前發(fā)動(dòng)機(jī)100的預(yù)熱是否能通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)100發(fā)出的熱而完成的方法并不限定于此。
[0080]另外，根據(jù)到目的地的路面的坡度、標(biāo)高、過(guò)去的駕駛條件(車速、加速度、減速度、轉(zhuǎn)向角、電池150的充放電電力等)的各種信息，預(yù)測(cè)來(lái)自電池150的放電電力和放電時(shí)間。根據(jù)預(yù)測(cè)到的放電電力和放電時(shí)間來(lái)預(yù)測(cè)電池150的溫度的推移。當(dāng)電池150的預(yù)測(cè)溫度成為閾值以上的時(shí)刻比到達(dá)目的地的到達(dá)預(yù)測(cè)時(shí)刻早時(shí)，判斷為電池150的預(yù)熱能通過(guò)從電池150發(fā)出的熱而完成。判斷在到達(dá)目的地之前電池150的預(yù)熱是否能通過(guò)從電池150發(fā)出的熱而完成的方法并不限定于此。
[0081]為了對(duì)電池150進(jìn)行加熱而消耗的電力基于具有由溫度傳感器152檢測(cè)出的電池150的溫度作為參數(shù)并由開(kāi)發(fā)人員預(yù)先確定的映射而算出。此外，算出為了對(duì)電池150進(jìn)行加熱而消耗的電力的方法并不限定于此。
[0082]通過(guò)對(duì)電池150進(jìn)行加熱而得到的再生電力的增大量相當(dāng)于對(duì)電池150進(jìn)行加熱之后的再生電力與對(duì)電池150進(jìn)行加熱之前的再生電力之差。再生電力根據(jù)電池150的充電電力的上限值和包括到目的地的路面的坡度、標(biāo)高、過(guò)去的駕駛條件等的信息來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
[0083]因此，對(duì)電池150進(jìn)行加熱之后的再生電力根據(jù)對(duì)電池150進(jìn)行加熱之后的充電電力的上限值和包括到目的地的路面的坡度、標(biāo)高、過(guò)去的駕駛條件等的信息來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
[0084]同樣，對(duì)電池150進(jìn)行加熱之前的再生電力根據(jù)對(duì)電池150進(jìn)行加熱之前的充電電力的上限值和包括到目的地的路面的坡度、標(biāo)高、過(guò)去的駕駛條件等的信息來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
[0085]如上所述，充放電電力的上限值根據(jù)電池150的溫度來(lái)確定。因此，對(duì)電池150進(jìn)行加熱之后的充電電力的上限值根據(jù)加熱后的電池150的預(yù)測(cè)溫度來(lái)確定。也可以取代預(yù)測(cè)溫度而使用預(yù)先確定的一定的溫度。對(duì)電池150進(jìn)行加熱之前的充電電力的上限值根據(jù)由溫度傳感器152檢測(cè)的加熱前的電池150的溫度來(lái)確定。
[0086]參照?qǐng)D5，對(duì)E⑶170執(zhí)行的處理進(jìn)行說(shuō)明。以下說(shuō)明的處理可以通過(guò)硬件來(lái)執(zhí)行，也可以通過(guò)軟件來(lái)執(zhí)行，還可以通過(guò)硬件和軟件的協(xié)作來(lái)執(zhí)行。
[0087]在步驟(以下將步驟省略為S)100中，取得目的地和出發(fā)時(shí)刻。在S102中，判斷是否處于從外部電源402供給電力的期間。例如，當(dāng)由電壓傳感器182檢測(cè)的電壓為閾值以上時(shí)，判斷為處于從外部電源402供給電力的期間。當(dāng)處于從外部電源402供給電力的期間時(shí)(在S102中為“是”)，在S104中，判斷距目的地的距離是否比EV行駛范圍短。[0088]當(dāng)距目的地的距離比EV行駛范圍短時(shí)(在S104中為“是”)，在S106中，判斷為了對(duì)電池150進(jìn)行加熱而消耗的電力是否比通過(guò)對(duì)電池150加熱而得到的再生電力的增大量大。
[0089]當(dāng)再生電力的增大量比為了加熱而消耗的電力大時(shí)(在S106中為“否”)，在S108中，使用從外部供給的電力，在從外部供給電力的期間對(duì)電池150進(jìn)行加熱。S卩，在出發(fā)前事先對(duì)電池150進(jìn)行預(yù)熱。
[0090]另一方面，在距目的地的距離比EV行駛范圍長(zhǎng)時(shí)(在S104中為“否”)，在SllO中，判斷距目的地的距離是否能通過(guò)對(duì)電池150進(jìn)行加熱而變得比EV行駛范圍短。S卩，判斷EV行駛范圍是否能通過(guò)對(duì)電池150進(jìn)行加熱而延長(zhǎng)。對(duì)于EV行駛范圍是否延長(zhǎng)，作為一例，根據(jù)加熱后的電池150的預(yù)測(cè)溫度(例如預(yù)定的溫度)下的充電電力的上限值和包括到目的地的路面的坡度、標(biāo)高、過(guò)去的駕駛條件等的信息來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)。在再生電力增大了的情況下，判斷為EV行駛范圍會(huì)延長(zhǎng)。根據(jù)再生電力的增大量來(lái)預(yù)測(cè)EV行駛范圍的擴(kuò)大距離。
[0091]在距目的地的距離通過(guò)對(duì)電池150進(jìn)行加熱而變得比EV行駛范圍短的情況下(在SllO中為“是”)，在S108中，使用從外部供給的電力，在從外部供給電力的期間對(duì)電池150進(jìn)行加熱。即，在出發(fā)前事先對(duì)電池150進(jìn)行預(yù)熱。
[0092]當(dāng)距目的地的距離即使對(duì)電池150進(jìn)行加熱也比EV行駛范圍長(zhǎng)時(shí)(在SllO中為“否”)，在S112中，判斷不對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行加熱而在到達(dá)目的地之前發(fā)動(dòng)機(jī)100的預(yù)熱是否能通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)100發(fā)出的熱而完成。在到達(dá)目的地之前發(fā)動(dòng)機(jī)100的預(yù)熱不能完成的情況下(在S112中為“否”)，在S114中，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行加熱。即，在出發(fā)前事先對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行預(yù)熱。
[0093]進(jìn)而，在S116中，判斷不對(duì)電池150進(jìn)行預(yù)熱而在到達(dá)目的地之前電池150的預(yù)熱是否能通過(guò)從電池150發(fā)出的熱而完成。在到達(dá)目的地之前電池150的預(yù)熱不能完成的情況下(在SI 16中為“否”)，在SI 18中，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)電池150進(jìn)行加熱。即，在出發(fā)前事先對(duì)電池150進(jìn)行預(yù)熱。
[0094]應(yīng)該認(rèn)為，本次公開(kāi)的實(shí)施方式在所有方面都是例示而不是限制性的內(nèi)容。本發(fā)明的范圍不是通過(guò)上述說(shuō)明來(lái)表示，而是通過(guò)權(quán)利要求書(shū)來(lái)表示，意在包含與權(quán)利要求書(shū)等同的含義以及范圍內(nèi)的所有變更。
[0095]標(biāo)號(hào)的說(shuō)明
[0096]100發(fā)動(dòng)機(jī)，102催化劑，104空燃比傳感器，106、108加熱器，110第I電動(dòng)發(fā)電機(jī)，120第2電動(dòng)發(fā)電機(jī)，130動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)，140減速器，150電池，152溫度傳感器，160前輪，170E⑶，180導(dǎo)航系統(tǒng)，182電壓傳感器，184電流傳感器，186溫度傳感器，200轉(zhuǎn)換器，210第I變換器，220第2變換器，230DC/DC轉(zhuǎn)換器，232輔機(jī)電池，240充電器，242AC/DC變換電路，244DC/AC變換電路，246絕緣變壓器，248整流電路，250接入口，300充電電纜，310連接器，320插頭，400插座，402外部電源。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛的控制裝置，所述車輛搭載有安裝了發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件的發(fā)動(dòng)機(jī)、利用從外部供給的電力進(jìn)行充電的蓄電裝置以及被從所述蓄電裝置供給電力的、作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)馬達(dá)，所述車輛的控制裝置具備: 控制單元，其根據(jù)所述車輛僅驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和所述蓄電裝置中的至少任一方進(jìn)行加熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的控制裝置，其中， 所述控制單元在距目的地的距離比所述車輛僅驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離長(zhǎng)的情況下，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的控制裝置，其中， 所述控制單元在距目的地的距離比所述車輛僅驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離短的情況下，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的控制裝置，其中， 除了所述車輛僅驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離以外，所述控制單元還根據(jù)到目的地的行駛模式，決定是否對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和所述蓄電裝置進(jìn)行加熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛的控制裝置，其中， 所述控制單元根據(jù)到目的地的行駛模式，判斷在到達(dá)目的地之前所述發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱是否能通過(guò)從所述發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的熱而完成，在到達(dá)目的地之前所述發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱不能完成的情況下，在從外部供給電力的期 間，使用從外部供給的電力對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件進(jìn)行加熱。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛的控制裝置，其中， 所述控制單元根據(jù)到目的地的行駛模式，判斷在到達(dá)目的地之前所述蓄電裝置的預(yù)熱是否能通過(guò)從所述蓄電裝置發(fā)出的熱而完成，在到達(dá)目的地之前所述蓄電裝置的預(yù)熱不能完成的情況下，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行加熱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛的控制裝置，其中， 除了所述車輛僅驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離以外，所述控制單元還根據(jù)為了對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行加熱而消耗的電力和通過(guò)對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行加熱而得到的再生電力的增大量，決定是否對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行加熱。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車輛的控制裝置，其中， 所述控制單元在再生電力的增大量比為了加熱而消耗的電力大時(shí)，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行加熱。
9.一種車輛的控制方法，所述車輛搭載有安裝了發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件的發(fā)動(dòng)機(jī)、利用從外部供給的電力進(jìn)行充電的蓄電裝置以及被從所述蓄電裝置供給電力的、作為驅(qū)動(dòng)源的電動(dòng)馬達(dá)，所述控制方法包括: 比較步驟，將所述車輛僅驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離與距目的地的距離進(jìn)行比較；和加熱步驟，根據(jù)所述車輛僅驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)馬達(dá)而能夠行駛的距離和距目的地的距離，在從外部供給電力的期間，使用從外部供給的電力對(duì)所述發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)部件和所述蓄電裝置中的至少任一方進(jìn)行加熱。`
【文檔編號(hào)】B60W10/30GK103796888SQ201180073437
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月13日
【發(fā)明者】新美國(guó)明 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社