[发明专利]车辆和用于车辆的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆和用于该车辆的控制方法，并且更特别地涉及利用发动机和电动机中的至少任何一者的动力而行驶的车辆和用于该车辆的控制方法。

背景技术

近年来，利用发动机和电动机中的至少任何一者的动力而行驶的混合动力车辆被广泛使用。一些混合动力车辆除电动机外还包括发电机。发电机利用发动机的动力而发电。

日本专利申请公报No.2007-196733(JP2007-196733A)记载了一种用于在包括发动机、电动机和发电机的混合动力车辆中执行在储存用于驱动电动机的电力的电池发生故障时使电池与包括电动机和发电机的电气系统隔离且然后利用发电机使用发动机的动力产生的电力驱动电动机的控制(在下文中，也称为“无电池行驶控制”)的技术。此外，日本专利申请公报No.2008-72868(JP2008-72868A)、日本专利申请公报No.2007-137373(JP2007-137373A)和日本专利申请公报No.2009-45946(JP2009-45946A)也记载了相关技术。

顺便说一下，在混合动力车辆上装设有用于驱动电动机的逆变器。用于逆变器的主要控制方法包括脉宽调制(在下文中，也称为“PWM”)控制方法和矩形波电压控制(在下文中，也简称为“矩形控制”)方法。矩形控制具有比PWM控制大的电压变换调制系数(与输出电压和输入电压的比例对应的值)并且能够提高电动机输出，但它具有不良的控制精度(控制响应)并且因此逆变器输出电压趋于不稳定。因此，一般而言，矩形控制仅用于高车速范围内，且通常使用PWM控制。

另一方面，在无电池行驶控制期间，电池无法被用作电力缓冲器，并且需要精确地保持电动机与发电机之间的输入电力和输出电力的平衡。然而，当在无电池行驶控制期间车速处在高车速范围内时，用于逆变器的控制方法从PWM控制切换为具有不良的控制精度的矩形控制。这样一来，在发生要求驱动力的急剧变化时输入电力和输出电力的平衡崩溃(丧失)，并且施加至电动机的电压(逆变器输出电压)可能不稳定。

发明内容

本发明提供了一种抑制在无电池行驶控制期间对电动机施加不稳定电压的车辆及其控制方法。

本发明的第一方面提供了一种通过利用发动机和电动机中的至少一者的动力使连结到驱动轮的输出轴旋转而行驶的车辆。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，所述电池构造成可连接到所述电动机和所述发电机；和控制器。所述控制器构造成在车速低于阈值的情况下以脉宽调制控制来驱动所述电动机，并且构造成在车速超过所述阈值的情况下以与所述脉宽调制控制相比具有提高的输出但不良的可控制性的矩形控制来驱动所述电动机。在所述电池异常时，所述控制器构造成执行无电池行驶控制，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隔离，通过从所述发电机产生与加速器操作量和车辆要求转矩中的至少任何一者对应的转矩来使所述发电机发电，并且利用由所述发电机产生的电力来驱动所述电动机。在执行所述无电池行驶控制时，在车速超过与所述阈值对应的限制值的情况下，所述控制器构造成执行限制所述加速器操作量的变化率的第一处理、限制所述车辆要求转矩的变化率的第二处理和限制所述发电机的转矩的第三处理中的至少一者，以由此抑制所述发电机与所述电动机之间的输入电力和输出电力的平衡的崩溃。

此外，在所述车辆中，在所述第一处理中，可通过使所述加速器操作量经由滤波处理而温和地变化来限制所述加速器操作量的变化率。

此外，在所述车辆中，在所述第二处理中，可通过使所述车辆要求转矩经由滤波处理而温和地变化来限制所述车辆要求转矩的变化率。

此外，在所述车辆中，在所述第三处理中，可通过保护(guard)处理将所述发电机的转矩限制成使得所述发电机的转矩不会降低到预定转矩以下。

此外，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，并且所述控制器可构造成基于所述变速器的速比而改变所述限制值。

此外，在所述车辆中，所述变速器可形成低速档和速比比所述低速档小的高速档中的任何一者，并且所述控制器可构造成在形成了所述高速档的情况下与在形成了所述低速档的情况下相比增大所述阈值和所述限制值。此外，所述控制器可构造成在执行所述无电池行驶控制时在形成了所述低速档的情况下变速到所述高速档。