[发明专利]用于混合车辆的控制装置

说明书

本发明涉及一种由发动机和电动机驱动的混合车辆的控制系统，并且特别涉及一种混合车辆的控制系统，它能够在电力存储装置易于过放电的条件下，运行时恢复电动机的充电-放电平衡。

按常规，已知各种混合车辆，它们除发动机外还带有电动机作为驱动电源。混合车辆分为串联混合车辆和并联混合车辆。在并联混合车辆中，当用电动机作为发电机而对电力存储装置充电的时候，与发动机连接的电动机辅助驱动轴的旋转。在并联混合车辆中，执行各种控制操作，以便电动机在加速的时候辅助发动机，并且电力存储装置例如电池或电容器在减速的时候由减速再生而充电，以便在包括电容器或电池的电力存储装置中维持足够的电能(在下文，称为剩余充电，一种“充电状态”，或“剩余电容器或电池充电”)，以满足驾驶员的要求。特别是，因为在高速巡航之后获得高速的减速再生，所以电力存储装置再获得在减速时消耗能量的一部分。在车辆驶上斜坡例如山路之后，当车辆下驶时，车辆能用减速再生而对电力存储装置充电(例如，如Japanese Unexamined Patent Application,First Publication No.Hei 7-123509所公开)。

一般地，常规混合车辆经常快速地加速，然后减速，并且再次快速地加速。在这种情况下，车辆不能获得足够的减速再生。混合车辆在驶上斜坡之后，经常可能在水平地面上行驶。在前种情况下，剩余充电因为再生不足而随车辆行驶减少。在后种情况下，除非车辆驶下斜坡，否则车辆不能再获得在驶上斜坡时所消耗的电力存储装置的充电。

另外，当混合车辆使用比电池具有较低的存储充电的电容器时，则出现问题，因为电容器的剩余充电的较小储备，所以车辆易于经受发动机停止，并且燃料效率可能变坏。

为了避免这样的问题，一种车辆控制装置在监视电力存储装置的剩余充电的同时，与剩余充电的阈值一致地控制电动机的充电。然而，当阈值设定在较高的剩余充电时，则很可能不能恢复电力存储装置的能量。相反，当阈值设定在较低值时，则经常执行充电，引起燃料效率的变坏，或引起一种情况，因为剩余充电保持在较高水平，而不能恢复由于减速再生所产生的能量。

因此本发明的一个目的是提供一种用于混合车辆的控制装置，它能够在电力存储装置易于过放电时，以及在确定应该恢复电容器的剩余充电时，以最优状态管理电力存储装置的剩余充电。

本发明的第一方面提供一种用于混合车辆的控制装置，该混合车辆备有一台发动机和一台电动机，其中至少一个用作驱动源，和一个电力存储装置，以当所述车辆减速时，存储所述发动机的输出所产生的能量，和所述电动机的再生所产生的再生能量，该控制装置包括：一个放电深度探测装置，以探测所述电力存储装置的放电深度；一个放电深度阈值设定装置，以对于车辆起动的时候的初始放电深度，根据与车辆的动能相关的值，设定所述电力存储装置的放电深度的阈值；和一个充电控制装置，以当所述电力存储装置的放电深度超过放电深度的所述阈值时，对所述电力存储装置充电。

根据第一方面，当由放电深度探测装置探测的电力存储装置的放电深度，超过根据车辆速度来设定的放电深度阈值设定装置所设定的阈值时，成为有可能当放电深度超过预定阈值时，对电力存储装置充电，以便通过防止不必要的充电，能有效地减小燃料消耗。

在根据第二方面的混合车辆的控制装置中，与车辆的动能相关的所述值用车辆速度来表示。

在根据第三方面的混合车辆的控制装置中，所述充电控制装置包括一个充电设定装置，以当所述放电深度超过阈值时，根据与车辆速度相关的值设定充电。

根据第三方面，当放电深度超过阈值时，本发明能够以充电设定装置所设定的充电，对电力存储装置充电。另外，考虑再生能量随车辆速度增加而增加，有可能把充电设定为随车辆速度增加的增加量，以及把充电设定为随车辆速度减小的减小量，并且随车辆速度降低增加充电频率，以便根据车辆速度对电容器有效地充电。

在根据第四方面的混合车辆的控制装置中，当对所述电力存储装置充电时，所述充电控制装置进一步包括一个充电增加装置，以在放电深度超过阈值之后，使充电增加到一个比放电深度超过所述阈值之前的值较高的值。

根据第四方面，电力存储装置的放电深度在超过阈值之后，能由充电增加装置增加到比超过阈值之前的值较高的值，有可能在高车辆速度区通过防止不必要的充电，改进燃料效率，并且有可能在低车辆速度区通过防止充电频率的减小，减小发动机停止的可能性。

在根据第五方面的混合车辆的控制装置中，当用充电控制装置控制充电的时候，包括电动机驱动限制控制装置的所述混合车辆的控制装置限制由电动机的车辆的驱动。