车辆控制装置发明专利

专利名称：车辆控制装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110158501.2

专利申请（专利权）人：本田技研工业株式会社
权利人地址：日本东京都

专利发明（设计）人：辻忠明,川原田博美,须永义弘

专利摘要：本发明提供一种车辆控制装置。控制部(48)监视与车辆的减速度、第2电动机的再生量和发动机悬置(20)的位移量中的任一方相关的变量(马达转矩指令值)，当检测到变量从小于第1阈值变化为第1阈值以上时，进行使发动机(16)的运转点(80)位于轰鸣噪音发生区域(78)外的控制。据此，能够减小混合动力车辆强减速时在车内产生的轰鸣噪音。

主权利要求：
1.一种车辆控制装置(10)，具有发动机(16)、第1电动机(26)、第2电动机(30)和控制部(48)，其中，所述发动机(16)通过发动机悬置(20)固定在车身(18)上；
所述第1电动机(26)能够通过所述发动机的动力进行发电；
所述第2电动机(30)能够通过动力运行来驱动车辆的驱动轴(14)，且通过再生进行发电；
所述控制部(48)控制所述发动机、所述第1电动机和所述第2电动机的各个动作，所述车辆控制装置(10)的特征在于，所述控制部监视所述第2电动机的转矩指令值，当检测到所述转矩指令值从小于第1阈值变化为所述第1阈值以上时，使所述发动机的运转点(80)降低到规定输出，所述规定输出是指与所述发动机的转速无关而处于轰鸣噪音发生区域外的所述发动机的输出。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，作为使所述发动机的所述运转点位于轰鸣噪音发生区域外的控制，所述控制部进行发电量减少控制，该发电量减少控制是指使所述第1电动机的发电量与小于第1阈值时相比减少的控制。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制部在所述发电量减少控制中使所述发动机的输出减少规定量。
4.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，所述控制部在进行所述发电量减少控制的情况下，当检测到所述转矩指令值变化为第
2阈值以下时，解除所述发电量减少控制，且进行使所述第1电动机的发电量恢复正常的发电量恢复控制，其中所述第2阈值小于所述第1阈值。 说明书 : 车辆控制装置技术领域[0001] 本发明涉及一种具有发动机、发电用的电动机和驱动用的电动机的混合动力车辆的车辆控制装置。背景技术[0002] 在日本发明专利授权公报特许第5971188号中公开了一种混合动力车辆，当在停车状态下通过发动机的动力使发电机进行动作(工作)来对电池进行充电时，所述混合动力车辆抑制由于发动机的排气噪声引起的驾驶员的不适感。在日本发明专利授权公报特许第5971188号中公开了：在发动机的转速与发动机的转矩的坐标系中设定多条动作线(工作线)，使用在停车状态下使抑制排气噪声优先于驾驶效率的动作线(排气噪声抑制动作线)来控制发动机。发明内容[0003] 发动机通过多个发动机悬置(EngineMount)固定在车身上。发动机悬置抑制从发动机向车身传播的发动机的振动，另外，抑制伴随着发动机的振动而产生的噪音。但是，在车辆的减速度大的强减速时，发动机悬置的基准位置的位移量变大，通过发动机悬置能减少的振动或噪音的量减少。因此，强减速时在车厢内产生轰鸣噪音(boomingnoise)。在日本发明专利授权公报特许第5971188号中公开了抑制停车状态下的排气噪声的技术，另一方面没有公开抑制车辆强减速时产生的轰鸣噪音的技术。[0004] 本发明是考虑这种技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够减小当混合动力车辆强减速时在车内产生的轰鸣噪音的车辆控制装置。[0005] 本发明的方式是一种车辆控制装置，具有发动机、第1电动机、第2电动机和控制部，其中，[0006] 所述发动机通过发动机悬置固定在车身上；[0007] 所述第1电动机能够通过所述发动机的动力进行发电；[0008] 所述第2电动机能够通过动力运行来驱动车辆的驱动轴，且通过再生进行发电；[0009] 所述控制部控制所述发动机、所述第1电动机和所述第2电动机的各个动作，[0010] 所述控制部监视与所述车辆的减速度、所述第2电动机的再生量和所述发动机悬置的位移量中的任一方相关的变量，当检测到所述变量从小于第1阈值变化为第1阈值以上时，进行使所述发动机的运转点位于轰鸣噪音发生区域外的控制。[0011] 根据本发明，能够减小混合动力车辆强减速时在车内产生的轰鸣噪音。[0012] 根据参照附图对以下实施方式进行的说明，上述的目的、特征和优点应易于被理解。附图说明[0013] 图1是表示车辆控制装置的结构的图。[0014] 图2是表示车辆控制装置的控制系统的结构的图。[0015] 图3是表示发动机特性信息的图。[0016] 图4是表示车辆控制装置的处理的流程图。[0017] 图5是表示车速、加速踏板的操作量、发动机转速、牵引马达的马达转矩指令值和电池的充电量的变化的时序图。具体实施方式[0018] 下面，列举优选的实施方式且参照附图对本发明所涉及的车辆控制装置详细进行说明。[0019] [1.车辆控制装置10的结构][0020] 使用图1、图2说明车辆控制装置10的结构。在本实施方式中说明的车辆是通过发动机16的动力驱动牵引马达30，且通过牵引马达30的动力行驶的混合动力车辆。车辆控制装置10具有发动机16、发动机驱动部22、电池24、发电机26、发电机PDU28、牵引马达30、马达PDU32、第1动力传递机构34a、第2动力传递机构34b、传感器组36、混合动力ECU46、发动机ECU68和电池ECU72。[0021] 发动机16通过多个发动机悬置20固定于车身18。发动机驱动部22具有控制发动机16的动作的各种装置(燃料喷射阀、节气门、点火线圈等)。[0022] 电池24电气连接于发电机PDU28和马达PDU32。电池24通过发电机PDU28和马达PDU32发电产生的电力进行充电。电池ECU72具有处理器、各种存储器、A/D转换电路和通信接口。电池ECU72对电池24进行管理。例如，电池ECU72计算SOC(StateOfCharge：剩余电量)，另外，将电池24的目标充电电力输出给混合动力ECU46。[0023] 发电机26相当于第1电动机。发电机26的旋转轴通过第1动力传递机构34a连接于发动机16的旋转轴。发电机PDU28具有：转换器，其将发电机26发电时输出的交流电力转换为直流电力且向电池24输出；和开关元件，其用于调整电力。并且，发电机PDU28具有控制开关元件的发电机ECU70(图2)。[0024] 牵引马达30相当于第2电动机。牵引马达30的旋转轴通过第2动力传递机构34b连接于驱动轴14。马达PDU32具有：转换器，其将再生时牵引马达30输出的交流电力转换为直流电力且输出给电池24；开关元件，其调整向电池24输出的电力；逆变器，其将动力运行时电池24输出的直流电力转换为交流电力且输出给牵引马达30；和开关元件，其调整向牵引马达30输出的电力。并且，马达PDU32具有控制开关元件的马达ECU66(图2)。[0025] 第1动力传递机构34a和第2动力传递机构34b具有齿轮、离合器、动力分配机构。[0026] 如图2所示，传感器组36具有AP传感器38、车速传感器40、马达旋转传感器42和发动机旋转传感器44。AP传感器38是设置于加速踏板(还称为AP)附近的位移传感器，检测AP的操作量，且将检测值输出给混合动力ECU46。车速传感器40是设置于车辆的驱动轴14等的旋转变压器(resolver)或者编码器(encoder)，检测驱动轴14的旋转位置，且将检测值输出给混合动力ECU46。马达旋转传感器42是设置于牵引马达30的旋转变压器或者编码器，检测牵引马达30的旋转轴的旋转位置，且将检测值输出给混合动力ECU46。发动机旋转传感器44是设置于发动机16的旋转变压器或者编码器，检测发动机16的旋转轴(曲轴等)的旋转位置，且将检测值输出给混合动力ECU46。[0027] 混合动力ECU46除了具有控制部48和存储部50以外还具有未图示的A/D转换电路和通信接口。控制部48例如由具有CPU等的处理器构成。控制部48通过执行存储在存储部50中的程序来实现各种功能。在本实施方式中，控制部48作为目标驱动力计算部52、马达转矩指令值计算部54、车辆所需电力计算部56、发动机目标输出计算部58、发动机目标转速计算部60、发动机转矩指令值计算部62和发电机转矩指令值计算部64来发挥作用。[0028] 目标驱动力计算部52使用AP传感器38的检测值和车速传感器40的检测值来计算车辆的目标驱动力。马达转矩指令值计算部54将目标驱动力转换为牵引马达30的目标转矩，且将马达转矩指令值输出给马达ECU66。车辆所需电力计算部56使用牵引马达30的目标转矩、马达旋转传感器42的检测值和电装零部件的电力消耗等计算发电应该产生的电力即车辆所需电力。发动机目标输出计算部58使用车辆所需电力和电池24的目标充电电力计算发动机目标输出。发动机目标转速计算部60使用发动机目标输出计算发动机目标转速。发动机转矩指令值计算部62使用发动机目标输出和发动机旋转传感器44的检测值计算发动机目标转矩，且将发动机转矩指令值输出给发动机ECU68。发电机转矩指令值计算部64使用发动机目标转速和发动机旋转传感器44的检测值计算发电机26的目标转矩，且将发电机转矩指令值输出给发电机ECU70。[0029] 存储部50由RAM、ROM和硬盘等存储器构成。存储部50除了存储各种程序以外，还存储控制部48进行的处理所使用的各种信息。在此，存储部50存储第1阈值和第2阈值。第1阈值是用于判定是否发生轰鸣噪音的马达转矩的值。第2阈值是用于判定轰鸣噪音是否消失的马达转矩的值。第1阈值和第2阈值通过仿真等预先求得。[0030] 马达ECU66、发动机ECU68和发电机ECU70具有处理器、各种存储器、A/D转换电路、通信接口和驱动器。马达ECU66按照马达转矩指令值控制马达PDU32的各开关元件。发动机ECU68按照发动机转矩指令值控制发动机驱动部22。发电机ECU70按照发电机转矩指令值控制发电机PDU28的各开关元件。[0031] [2.车辆控制装置10的动作][0032] 当车辆发生强减速时，配置在前侧的发动机悬置20被压缩。当在该状态下发动机16产生高转矩时，发动机16的振动没有被发动机悬置20减小而向车身18传播。其结果，产生轰鸣噪音。[0033] 在本实施方式中，控制部48进行用于抑制轰鸣噪音的处理。控制部48的各计算部每隔规定时间对各值进行计算。此时，控制部48监视与车辆的减速度、牵引马达30的再生量、发动机悬置20的位移量中的任一方相关的变量。例如，控制部48的车辆所需电力计算部56监视马达转矩指令值计算部54输出的马达转矩指令值。马达转矩指令值是用于判定是否发生轰鸣噪音的指标。[0034] 在此，使用图3来说明发动机16的动作。当AP被操作时，车辆所需电力计算部56输出的车辆所需电力上升，发动机目标输出计算部58输出的发动机目标输出也上升。于是，发动机16的输出(发动机转速×发动机转矩)上升，发电机26的发电电力上升。此时，如图3所示，发动机16的输出(发动机转速×发动机转矩)沿动作线76上升(箭头82a)。另外，在图3中，等输出线74相当于发电机26的发电电力。[0035] 控制部48进行图4所示的处理、即进行抑制轰鸣噪音的处理。在车辆动作过程中反复执行图4所示的处理。[0036] 在步骤S1中，车辆所需电力计算部56使用AP传感器38的检测值来判定是否正操作AP。例如，如图5的时间点t1～t4所示，在没有操作AP的情况下(步骤S1：是)，处理向步骤S2转移。在该情况下，牵引马达30作为再生制动器发挥作用，因此车辆减速。另一方面，例如，如图5的时间点t0～t1所示，在正操作AP的情况下(步骤S1：否)，处理结束，在下次进行一系列处理的时机到来时再执行步骤S1的处理。[0037] 在步骤S2中，车辆所需电力计算部56将马达转矩指令值计算部54计算出的最新的马达转矩指令值与预先存储在存储部50中的第1阈值进行比较。马达转矩指令值在动力运行时为正值，再生时为负值。另外，第1阈值是表示再生转矩的负的阈值。在此，为了便于说明，使用马达转矩指令值和各种阈值的绝对值。例如，如图5的时间点t2所示，在从|马达转矩指令值|＜|第1阈值|的状态变化为|马达转矩指令值|≧|第1阈值|的情况下(步骤S2：是)，处理向步骤S3转移。在图3中，此时发动机16的输出被表示为运转点80a。另一方面，例如，如图5的时间点t1～t2所示，在|马达转矩指令值|＜|第1阈值|的情况下(步骤S2：否)，处理结束，在下次进行一系列的处理的时机到来时再执行步骤S1的处理。[0038] 在步骤S3中，车辆所需电力计算部56执行发电量减少控制。例如，在存储部50中存储有表示减速度、发动机16的转速等与能抑制轰鸣噪音的车辆所需电力的关系的映射。车辆所需电力计算部56使用该映射，求出目标电力74a(图3)作为能抑制轰鸣噪音的车辆所需电力。发动机目标输出计算部58计算与目标电力74a对应的发动机目标输出。然后，发动机转矩指令值计算部62将发动机转矩指令值输出给发动机ECU68，发电机转矩指令值计算部64将发电机转矩指令值输出给发电机ECU70。[0039] 此时，由于发动机转矩的响应性高，因此，响应于车辆所需电力(目标电力74a)和发动机目标输出的降低，发动机转矩比较早地降低。另一方面，发动机转速受到惯性的影响，因此与发动机转矩相比较降低需要时间。因此，发动机16的输出(运转点80)为，首先发动机转矩从运转点80a降低之后(箭头82b)，发动机转速降低(箭头82c)。与目标电力74a对应的等输出线74被设定为不与轰鸣噪音发生区域78相交。因此，轰鸣噪音得到抑制。[0040] 当发动机16的输出降低时，如刚刚超过图5的时间点t2的时间点那样，电池24的充电量降低。另外，在图5中，执行发电量减少控制的情况下的充电量由实线表示，没有执行发电量减少控制的情况下的充电量用虚线表示。图5用负值表示充电量，表示越靠附图下方充电量越高，越靠附图上方充电量越低。与步骤S3的处理平行进行步骤S4的判定。[0041] 在步骤S4中，车辆所需电力计算部56将马达转矩指令值计算部54计算出的最新的马达转矩指令值和预先存储在存储部50中的第2阈值进行比较。第2阈值与第1阈值同样，是表示再生转矩的负的阈值，其绝对值比第1阈值的绝对值小。例如，如图5的时间点t3所示，在从|马达转矩指令值|＞|第2阈值|的状态变化为|马达转矩指令值|≦|第2阈值|的情况下(步骤S4：是)，处理向步骤S5转移。另一方面，例如如图5的时间点t2～t3所示，在|马达转矩指令值|＞|第2阈值|的情况下(步骤S4：否)，反复执行步骤S4的处理。[0042] 在步骤S5中，车辆所需电力计算部56解除发电量减少控制。此时，如通常那样，车辆所需电力计算部56使用牵引马达30的目标转矩、马达旋转传感器42的检测值和电装零部件的电力消耗等来计算车辆所需电力。当步骤S5结束时，一系列处理结束。[0043] [3.变形例][0044] 在上述的实施方式中，车辆所需电力计算部56求出能抑制轰鸣噪音的目标电力74a。作为替代，也可以通过发动机目标输出计算部58使发动机16的输出降低规定量来计算发动机目标输出。[0045] 例如，在上述的实施方式中，车辆所需电力计算部56进行使发动机16的运转点80位于轰鸣噪音发生区域78外的控制，使车辆所需电力成为与通常相比被抑制的目标电力74a。但是，如图3所示，也可以为，车辆所需电力计算部56将车辆所需电力作为通常的目标电力74b，发动机目标转速计算部60和发动机转矩指令值计算部62进行使发动机16在轰鸣噪音发生区域78的边界74c附近进行动作的控制。在该情况下，运转点80保持在轰鸣噪音发生区域78的边界74c附近。[0046] [4.根据实施方式能得到的技术思想][0047] 下面记载根据上述实施方式能掌握的技术思想。[0048] 本发明的方式是一种车辆控制装置10，其具有发动机16、第1电动机(发电机26)、第2电动机(牵引马达30)和控制部48，其中，[0049] 所述发动机16通过发动机悬置20固定在车身18上；[0050] 所述第1电动机(发电机26)能够通过所述发动机16的动力进行发电；[0051] 所述第2电动机(牵引马达30)能够通过动力运行来驱动车辆的驱动轴14，且通过再生进行发电；[0052] 所述控制部48控制所述发动机16、所述第1电动机和所述第2电动机的各个动作，[0053] 所述控制部48监视与所述车辆的减速度、所述第2电动机实现的再生量和所述发动机悬置20的位移量中的任一方相关的变量(马达转矩指令值)，当检测到所述变量从小于第1阈值变化为第1阈值以上时，进行使所述发动机16的运转点80位于轰鸣噪音发生区域78外的控制。[0054] 根据上述结构，由于进行使发动机16的运转点80位于轰鸣噪音发生区域78外的控制，因此能够降低混合动力车辆强减速时在车内产生的轰鸣噪音。[0055] 在本发明的方式中，也可以为，[0056] 作为使所述发动机16的所述运转点80位于轰鸣噪音发生区域78外的控制，所述控制部48进行发电量减少控制，该发电量减少控制是指，使所述第1电动机(发电机26)的发电量与小于第1阈值时相比减少的控制。[0057] 根据上述结构，由于进行发电量减少控制，因此能够减小混合动力车辆强减速时在车内产生的轰鸣噪音。尤其是，通过将与车辆的减速度、第2电动机(牵引马达30)的再生量和发动机悬置20的位移量中的任一方相关的变量，例如将马达转矩指令值同第1阈值进行比较，能够预测轰鸣噪音的发生。因此，能够迅速开始抑制轰鸣噪音的发电量减少控制。[0058] 在本发明的方式中，也可以为，[0059] 所述控制部48在所述发电量减少控制中使所述发动机16的输出减少规定量。[0060] 在本发明的方式中，也可以为，[0061] 所述控制部48在进行所述发电量减少控制的情况下，当检测到所述变量变化到所述第2阈值以下时，解除所述发电量减少控制，进行使所述第1电动机(发电机26)的发电量恢复正常发电量的发电量恢复控制，其中所述第2阈值小于所述第1阈值。[0062] 根据上述结构，能够通过第1电动机(发电机26)的发电对电池24进行充电。[0063] 另外，本发明所涉及的车辆控制装置并不限定于上述的实施方式和变形例，当然能够在没有脱离本发明的主旨的范围内采用各种结构。

专利地区：日本

专利申请日期：2021-02-04

专利公开日期：2024-07-26

专利公告号：CN113212409B