[发明专利]车辆和车辆控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆，并且更具体地涉及一种利用来自发动机和电动机中的至少一者的电力来行驶的车辆。

背景技术

近来，利用来自发动机和电动机中的至少一者的驱动力来行驶的混合动力车辆变得越来越普遍。混合动力车辆可包括与电动机分开设置的发电机，以利用发动机的动力来产生电力。

日本专利申请公报No.2007-196733(JP-2007-196733A)公开了一种在包括发动机、电动机和发电机的混合动力车辆中用于进行控制(下文也称为“无电池行驶控制”)的技术。在储存用于驱动电动机的电力的电池中发生异常时，该混合动力车辆使电池与包括电动机和发电机的电气系统断开并且利用由发电机利用发动机的动力产生的电力来驱动电动机以使车辆行驶。

顺便说一下，混合动力车辆搭载有用于驱动电动机的逆变器。控制该逆变器的主要方法包括脉宽调制(下文也称为“PWM”)控制方法和矩形波电压控制(下文也简称为“矩形控制”)方法。在矩形控制中，电压变换的调制率(对应于输出电压与输入电压的比率的值)比在PWM控制中获得的大，并且因此能提高电动机输出。然而，控制精度(控制响应性)趋于不良，从而引起逆变器输出电压的不稳定。因此，矩形控制典型地仅用在高车速区域内，而PWM控制用在低于高车速区域的通常速度区域内。

同时，在无电池行驶控制期间，电池不能被用作电力缓存器，并且因此必须在电动机与发电机之间实现精确的电力平衡。然而，当在无电池行驶控制期间车速达到高车速区域时，逆变器控制方法从PWM控制转入控制精度不良的矩形控制。因此，当要求驱动力急剧变化时电力平衡可能崩溃，并且结果施加于电动机的电压(逆变器输出电压)可能变得不稳定。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而设计的，并且其一个目的是在无电池行驶控制期间抑制施加于电动机的电压的不稳定。

根据本发明的第一方面的车辆通过利用来自发动机和电动机中的至少一者的驱动力使与驱动轮连结的输出轴旋转而行驶，并且包括：发电机，所述发电机利用所述发动机的动力发电；电池，所述电池构造成可与所述电动机和所述发电机连接；和控制装置，所述控制装置控制所述电动机和所述发电机。所述控制装置在车速低于阈值时通过脉宽调制控制来驱动所述电动机，并且在车速超过所述阈值时通过与所述脉宽调制控制相比所述电动机能输出更大转矩但可控制性不良的矩形控制来驱动所述电动机。所述控制装置在所述电池中发生异常时进行无电池行驶控制，在所述无电池行驶控制中所述电池与所述电动机和所述发电机断开且利用由所述发电机产生的电力来驱动所述电动机。在所述无电池行驶控制期间，所述控制装置通过实行车速限制来抑制所述矩形控制的执行。

在所述无电池行驶控制期间，所述控制装置可将车速控制在与所述阈值对应的限值以下。

所述车辆还可包括设置在所述电动机与所述输出轴之间的变速器。所述控制装置可根据所述变速器的变速比来修改所述限值。

所述变速器的档位可被设定为低速档或具有比所述低速档小的变速比的高速档。所述控制装置可将所述阈值和所述限值控制为在所述档位被设定为所述高速档时比在所述档位被设定为所述低速档时大。

所述控制装置可通过限制所述发动机或所述电动机的转矩来限制车速。

所述车辆还可包括行星齿轮装置，所述行星齿轮装置包括与所述电动机连结的齿圈、与所述发电机连结的太阳齿轮、与所述太阳齿轮和所述齿圈接合的小齿轮以及与所述发动机连结并且可旋转地支承所述小齿轮的行星架。

根据本发明第二方面的车辆控制方法是一种用于车辆的控制方法，所述车辆通过利用来自发动机和电动机中的至少一者的驱动力使与驱动轮连结的输出轴旋转而行驶。所述车辆包括：发电机，所述发电机利用所述发动机的动力发电；电池，所述电池构造成可与所述电动机和所述发电机连接；和控制装置，所述控制装置控制所述电动机和所述发电机。所述控制方法包括以下步骤：在车速低于阈值时通过脉宽调制控制来驱动所述电动机，并且在车速超过所述阈值时通过与所述脉宽调制控制相比所述电动机能输出更大转矩但可控制性不良的矩形控制来驱动所述电动机；在所述电池中发生异常时进行无电池行驶控制，在所述无电池行驶控制中所述电池与所述电动机和所述发电机断开且利用由所述发电机产生的电力来驱动所述电动机；以及在所述无电池行驶控制期间通过实行车速限制来抑制所述矩形控制的执行。

根据本发明的这些方面，能抑制在无电池行驶控制期间施加于电动机的电压的不稳定。

附图说明