专利名称：复合动力车及其控制方法
技术领域：
本发明的背景技术本发明的领域本发明涉及一种复合动力车，该复合动力车包括机动车驱动发动机；及马达，它可以驱动发动机或者产生电力。尤其地，本发明涉及一种具有控制装置的复合动力车，该控制装置用来控制DC/DC转换器，而DC/DC转换器响应马达所产生的能量把电力供给到机动车的辅助机器中。
现有技术的描述传统地，各种各样的机动车如EV(电动车辆)或者HEV(混合电动车辆)借助使用转换器、通过下面方法获得电能旋转三相交流马达，从而产生三相交流电，而该转换器可以从高压主蓄电池(电力储存元件)中产生电能。此外，一些机动车设置有DC/DC转换器，它把主蓄电池的高压(如144V)转换成12V，从而把电力供给到由12V所致动的控制计算机或者辅助机器(如冷却风扇、空气调节器、燃料泵等)；和辅助蓄电池，它用来储存通过DC/DC转换器的转换所得到的电力。
但是，在上述传统机动车中，DC/DC转换器总是被操作以从主蓄电池中产生能量，从而驱动辅助机器，并且产生了这样的问题主蓄电池的能量不能总是被足够地利用来使马达旋转从而进行驱动。为了解决这个问题，在日本未审查专利申请、在先公开的申请No.Hei7-79505中提出了一种控制装置。该控制装置包括机动车位移探测信号产生装置，当机动车移动(机动车被驱动)时，该信号产生装置产生了机动车移动探测信号，当机动车运动时，控制装置把DC/DC转换器的输出电压设定在低压(即不能给辅助蓄电池进行充电的电压)上，该低压小于机动车停止时输出电压。因此，在机动车停止时被供给到DC/DC转换器的一部分电力在机动车运动时可以被用来使马达进行旋转。
但是，由于传统控制装置只分配主蓄电池的电力，因此传统控制装置不能克服蓄电池的输出电压降，而这种电压降是由起动DC/DC转换器时辅助机器内流动的冲击电流所引起的。
参照图6来解释上面的作用。如图6中的线b所示一样，例如，当DC/DC转换器被驱动时，DC/DC转换器的输出电流由于辅助机器中的冲击电流而快速增大，如图6中的线d所示一样。主蓄电池的内电阻在正常情况下处于0.1-0.3Ω的范围，但是当主蓄电池被放置到低温环境中时，电阻增加到10Ω的大小。此外，当内电阻较大时，在电流在DC/DC转换器内快速流动时，主蓄电池的输出电压可以产生较大的电压降，如图6的线e所示一样。
其结果是，根据增大的内电阻，主蓄电池的输出电压可以减少到小于主蓄电池(电力储存元件)的较小极限电压，如图6的线e所示一样。输出电压的过度减少引起蓄电池的过量放电、蓄电池老化和使蓄电池使用寿命变短。如图6的线c所示的控制蓄电池电压表示施加到辅助蓄电池中的电压。如图6的线d所示一样，即使在来自DC/DC转换器的输出电流快速增大时，由于冲击电流引起这种快速增大，施加到辅助蓄电池中的电压逐渐增大。
为了解决上述问题，在复合动力车中提出了一种防止主蓄电池的电压过度降低的技术，该复合动力车包括运动驱动发动机和马达，该马达驱动发动机或者可以产生电能。采用一种在复合动力车中防止电压过度降低的技术，因此通过把马达用作电动发电机，响应输入到DC/DC转换器中的输入电流，借助控制由发动机所驱动的电动发电机的发电，使主蓄电池的放电减少到尽可能的少。
但是，上述技术遇到了限制。即，与辅助空气阀(在发动机处于空转状态时，该空气阀用来使发动机旋转稳定)的响应较晚相联系，即使希望通过电动发电机的一次发电来补偿DC/DC转换器所消耗的电能时，但是发动机的输出不能跟着增大电动发电机的发电转矩，这导致发动机遭遇失速或者旋转波动。当电动发电机的发电转矩慢慢地增大从而满足辅助空气阀的滞后响应时，把电动发电机所产生的能量转换成DC/DC转换器的输出电压花费了时间，其结果是，通过蓄电池放电所补偿的电力不够，从而进一步产生了主蓄电池的电压降。
本发明的概述本发明用来解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种复合动力车及其控制方法，借助在低温下起动DC/DC转换器时控制蓄电池放电，该复合动力车在保持发动机稳定空转旋转的同时可以防止蓄电池电压暂时降低。
本发明的第一方面提供了一种复合动力车，该复合动力车包括发动机(例如实施例中的发动机7)，它用来驱动机动车；马达(例如实施例中的电动发电机6)，它用来驱动发动机或者用来产生电能；蓄电池(如实施例中的高压蓄电池1)；DC/DC转换器(如实施例中的输出可变的DC/DC转换器2)，它用来把电能供给到辅助机器中(例如，实施例中的控制计算机和辅助机器3)；温度探测装置(如，实施例中的温度传感器11)；及输出电压增大装置(如实施例中的马达控制器8和21)，当蓄电池的温度小于预定温度时，输出电压增大装置把输出电压设定在预定电压上并且起动DC/DC转换器，在起动DC/DC转换器之后，从预定电压开始逐渐增大DC/DC转换器的输出电压。
借助于如上所述那样构成复合动力车，当发动机处于空转状态并且马达所产生的电能较小时，并且当蓄电池的温度小于预定温度时，DC/DC转换器在较小的输出电压下被致动，并且DC/DC转换器的输出电压从致动时的电压开始被逐渐增大，因此DC/DC转换器所消耗的电力可以被逐渐增大。
根据本发明的第二个方面，复合动力车包括发动机(例如实施例中的发动机7)，它用来驱动机动车；马达(例如实施例中的电动发电机6)，它用来驱动发动机或者用来产生电力；蓄电池(如实施例中的高压蓄电池1)，它通过马达所产生的电力来充电；DC/DC转换器(如实施例中的输出可变的DC/DC转换器2)，它可以输出可变的输出电压，并且通过减少蓄电池的电压可以输出控制电压，从而控制机动车的辅助机器；温度探测装置(如，实施例中的温度传感器11)，它用来探测蓄电池的温度；及输出电压转换控制装置(如实施例中的马达控制器8和21)，当蓄电池的温度小于预定温度时，它借助把DC/DC转换器的输出电压设置在第一电压上而驱动DC/DC转换器，并且它执行控制工作，从而把输出电压从第一电压值转换成第二电压值，该第二电压值高于第一电压。
借助上述那样构成复合动力车，当发动机处于空转状态并且马达所产生的电能较小时，并且当蓄电池的温度小于预定温度时，DC/DC转换器在较小的输出电压下被致动，然后，DC/DC转换器的输出电压被转换成较高的电压，因此可以以逐步的方式增大DC/DC转换器所消耗的电力。
根据本发明的第三方面，在上面复合动力车中，在驱动DC/DC转换器之后，输出电压增大装置响应发动机的输出响应特性而逐渐地增大马达所产生的电力量，并且响应马达所产生的增大电力量而逐渐地增大DC/DC转换器的输出电压。
借助上述那样构成复合动力车，当发动机处于空转状态并且马达所产生的电能较小时，并且当蓄电池的温度小于预定温度时，DC/DC转换器在较小的输出电压下被致动，同时在不会妨碍发动机空转旋转的某一速度下增加发电量，DC/DC转换器的输出电压逐渐增大，因此借助增大马达所产生的电力量可以逐渐增大DC/DC转换器的输出侧上所消耗的电力。
根据本发明的第四个方面，在DC/DC转换器被致动之后，输出电压转换控制装置响应发动机的输出响应特性而逐渐地增大马达所产生的电力量，并且把DC/DC转换器的输出电压从第一电压转换成第二电压。
借助上述那样构成复合动力车，当发动机处于空转状态并且马达所产生的电力较小时，在较小的输出电压下驱动DC/DC转换器，并且把DC/DC转换器的输出电压从低压转换成高压，同时DC/DC转换器的输出电压在低速时逐渐增大，从而不会妨碍发动机的空转旋转；因此在确保马达所产生的电力的情况下，可以增加在DC/DC转换器的输出侧上所消耗的电力。
根据本发明的第五个方面，复合动力车还包括电力比较装置(如实施例中的高压电力信息获得部分14和低压电力信息获得部分17及步骤S5到步骤S7)，从而在马达所产生的电力和DC/DC转换器所消耗的电力之间进行比较，并且当电力比较装置确定马达所产生的电力等于DC/DC转换器所消耗的电力时，输出电压转换控制装置执行控制工作，从而把DC/DC转换器的输出电压从第一电压转换成第二电压。
借助上述那样提供复合动力车，可以动态地控制马达所产生的电力量，从而满足DC/DC转换器所消耗的电力。通过把DC/DC转换器的输出电压从起动时的低压转换成高压，还可以增大在DC/DC转换器的输出侧上所消耗的电力，同时充分地保存马达所产生的电力。
根据本发明的第六个方面，复合动力车还包括转矩比较装置(如实施例中的高压电力信息获得部分14和低压电力信息获得部分17、旋转传感器19和步骤S15到步骤S19)，从而在马达的发电转矩和目标电力转矩之间进行比较，并且当转矩比较装置确定马达的发电转矩等于目标发电转矩时，输出电压转换控制装置执行控制工作，从而把DC/DC转换器的输出电压从第一电压转换成第二电压。
借助上述那样构成复合动力车，借助在马达的发电转矩和目标发电转矩之间进行比较从而得到DC/DC转换器所消耗的电力，当确定马达发电得到电力时，DC/DC转换器的输出电压可以从致动时的低压转换成高压，因此在充分地保存马达电力的情况下，可以增大在DC/DC转换器的输出侧上所消耗的电力量。
根据本发明的第七方面，在上述的复合动力车中，转矩比较装置从连接到DC/DC转换器中的负荷所消耗的电力和马达的旋转数目中计算出目标发电转矩。
借助上述那样构成复合动力车，转矩比较装置根据DC/DC转换器的输出侧上所消耗的电力变化而可以动态地计算出目标发电转矩。
本发明的第八方面提供了一种控制复合动力车的方法，该复合动力车包括发动机(例如实施例中的发动机7)，它用来驱动机动车；马达(例如实施例中的电动发电机6)，它用来驱动发动机或者用来产生电力；蓄电池(如实施例中的高压蓄电池1)，它通过马达所产生的电力来充电；DC/DC转换器(如实施例中的输出可变的DC/DC转换器2)，它可以输出可变的输出电压，并且通过减少蓄电池的电压可以输出控制电压，从而控制机动车的辅助机器(如实施例中的控制计算机和辅助机器3)；及温度探测装置(如，实施例中的温度传感器11)，它用来探测蓄电池的温度；其中，控制复合动力车的方法还包括下面这些控制步骤当蓄电池的温度小于预定温度时，驱动DC/DC马达，同时把DC/DC转换器的输出电压设置在预定电压上；及，在DC/DC转换器被致动之后，从预定电压开始逐渐增大DC/DC转换器的输出电压。
本发明的第九方面提供一种控制复合动力车的方法，该复合动力车包括发动机(例如实施例中的发动机7)，它用来驱动机动车；马达(例如实施例中的电动发电机6)，它用来驱动发动机或者用来产生电力；蓄电池，它通过马达所产生的电力来充电；DC/DC转换器，它可以输出可变的输出电压，并且通过减少蓄电池的电压可以输出控制电压，从而控制机动车的辅助机器；及温度探测装置，它用来探测蓄电池的温度；其中，控制复合动力车的方法包括下面这些控制步骤当蓄电池的温度小于预定温度时，驱动DC/DC马达，同时把DC/DC转换器的输出电压设置第一电压上；及，在DC/DC转换器被致动之后，把DC/DC转换器的输出电压从第一电压转换成第二电压，而该第二电压大于第一电压。
附图的简要说明
图1是示出了本发明第一实施例的复合机动车结构的示意图。
图2是流程图，它示出了借助本发明第一实施例的复合机动车的马达控制器的输出可变的DC/DC转换器的控制工作。
图3是示出了本发明第二实施例的复合机动车结构的示意图。
图4是流程图，它示出了借助本发明第二实施例的复合机动车的马达控制器的输出可变的DC/DC转换器的控制工作。
图5是波型图，它示出了本发明第一和第二实施例的复合动力车的输出可变的DC/DC转换器的控制工作的结果。
图6是传统复合动力车的波型图。
本发明的详细描述在下文中，参照附图来解释本发明。
第一实施例图1是这样的图，它示出了本发明第一实施例的复合动力车的结构。
在图1中，标号1表示本发明的复合动力车的电源(主蓄电池)，该电源是高压蓄电池，该高压蓄电池具有大于12V的供电电压(例如144V)。
输出可变的DC/DC转换器2是DC对DC转换器，它把电力供给到以12V的电源进行工作的控制计算机和辅助机器3中，该输出可变的DC/DC转换器设置有两个输出控制终端2a，这些控制终端可以改变输出电压。连接到DC/DC转换器中的辅助机器包括冷却风扇、空气调节器、燃料泵等。
12V的控制蓄电池4与输出可变的DC/DC转换器2的输出终端相连，12V的控制蓄电池用来储存供给到控制计算机或者辅助机器3中的电力，因此可以使控制计算机或者辅助机器3的电力供给稳定。
当被输入到例如输出控制终端2a中的控制信号处于“高”时，那么DC/DC转换器2通过高压模式来工作，在这种高压模式时，高压蓄电池1的输入电力被转换成14.5V的电压(第二电压)，该电压可以给12V的控制蓄电池4进行充电。当被输入到输出控制终端2a中的控制信号处于“低”时，那么DC/DC转换器2通过低压模式来工作，在这种低压模式时，高压蓄电池1的输入电力被转换成12V的电压(第一电压)，该电压不能给12V的控制蓄电池4进行充电。
马达驱动器5是马达驱动转换器，该转换器在把从高压蓄电池1中所供给来的电力转换成三相电力时起作用，而该三相电力被供给到电动发电机中，该电动发电机产生驱动力从而使机动车运动。
此外，电动发电机6被机械连接到发动机7即内燃机中，并且电动发电机利用发动机7的旋转而产生电力，所产生的电力给高压蓄电池1进行充电。通过改变PWM(脉冲宽度调制)的脉冲宽度(该脉冲宽度由马达驱动器5来进行控制)，借助电动发电机6可以改变发电量或者发电转矩。
注意，电动发电机6增加了发动机7的驱动力，从而使机动车移动。但是，在其它情况下，电动发电机6和发动机独立地用来驱动机动车。
马达控制器8是控制计算机，该计算机把控制信号输出到输出可变的DC/DC转换器2和马达驱动器5中，从而控制电动发电机6，该计算机通过控制线9而被连接到输出可变的DC/DC转换器2的输出控制终端2a上，并且还通过控制线10而被连接到马达驱动器5上。
在高压蓄电池1的附近，温度传感器11被设置来探测高压蓄电池1的温度。马达控制器8通过连接线12得到高压蓄电池1的温度信息，并且把基于高压蓄电池1温度的控制信号输出到输出可变的DC/DC转换器2和马达驱动器5中。
另一方面，高压电力信息获得部分14被设置在高压线13上，而该高压线把高压蓄电池1和输出可变的DC/DC转换器2或者马达驱动器5连接起来。高压信息获得部分14探测电力信息，在起动电动发电机6时，借助于电流传感器和电压传感器把该电力信息从马达驱动器5供给到高压线中，并且高压信息获得部分14所得到的电力信息通过连接线15而被输入到马达控制器8中。
与上面的相似，低压电力信息获得部分17被设置在12V线6上，而该12V线6把输出可变的DC/DC转换器2和控制计算机及辅助机器3连接起来。低压电力信息获得部分17借助于电流传感器和电压传感器探测到消耗在12V线6中(输出可变的DC/DC转换器的输出部分)的电力，并且低压电力信息获得部分17所得到的电力信息通过连接线18而被输入到马达控制器8中。
因此，马达控制器8比较消耗在12V线6中(输出可变的DC/DC转换器的输出部分)的电力和在高压信息获得部分14处所得到的、被供给到高电力线13中的电力。根据在输出可变的DC/DC转换器的电力和马达驱动发电机的电力之间进行上述比较工作的控制信号被输出到输出可变的DC/DC转换器2和马达驱动器5中。
此外，发动机空转信息(在图1中没有示出)(该信息表示在发动机7被起动之后是否处于空转状态)被输入到马达控制器8中。马达控制器8从发动机空转信息中确定发动机7是否处于空转状态或者处于运转状态，并且基于发动机7状态的控制信号被输出到输出可变的DC/DC转换器2和马达驱动器5中。
注意，与控制计算机和辅助机器3的电源相类似，来自输出可变的DC/DC转换器的电力作为电源而被供给到马达驱动器5、马达控制器8和反馈控制装置15中。
参照附图来描述这个实施例的工作过程。
图2是流程图，它示出了本发明的复合动力车的马达控制器的输出可变的DC/DC转换器2的控制工作。
在图2中，紧接在起动发动机之后，借助比较高压蓄电池1的温度和预定的较小极限温度(步骤S1)，马达控制器8首先确定高压蓄电池1的温度是否小于预定温度。
在步骤S1中，当高压蓄电池1的温度小于预定温度(步骤S1中的“是”)时，根据发动机的空转信息，马达控制器8接着确定发动机是否变成空转工作(空转状态)(步骤S2)，而该发动机的空转信息是从发动机控制器(在图1中没有示出)中输出的。
在步骤S2中，当发动机变成空转工作(步骤S2中的“是”)时，马达控制器还确定输出可变的DC/DC转换器2是否处于关闭(停止)状态(步骤S3)。
在步骤S3中，当输出可变的DC/DC转换器2处于关闭状态(步骤S3中的“是”)时，在低压模式(步骤S4)中，马达控制器8接通(起动)输出可变的DC/DC转换器2。
相反，当输出可变的DC/DC转换器2处于接通状态(步骤S3中的“否”)时，马达控制器8进行下一步骤S5，而不会执行工作。
随后，根据从低压电力信息获得部分17中所得到的电力信息，马达控制器8计算输出可变的DC/DC转换器2的输出电力(步骤S5)。
另一方面，根据在高压电力信息获得部分14中所得到的电力信息，马达控制器计算出电动发电机6的发电工作所产生的电力(步骤S6)。
随后，确定电动发动机8所产生的电力是否等于输出可变的DC/DC转换器的输出电力(步骤S7)。
在步骤S7中，当自动发电机6的电力等于输出可变的DC/DC转换器2的输出电力时(步骤S7中的“是”)，马达控制器8把输出可变的DC/DC转换器转到高压模式中(步骤S8中)，并且在返回到步骤S1之后，连续地执行输出可变的DC/DC转换器2的控制工作。
相反，当在步骤S7中确定马达发电机6的电力与输出可变的DC/DC转换器2的输出电力不相等时(步骤S7中的“否”)，由于电动发电机6的电力量，马达控制器8增加了电动发电机6所产生的电力量(步骤S9)，并且在返回到步骤S1之后，连续地执行输出可变的DC/DC转换器2的控制工作。
注意，当在步骤S1中确定高压蓄电池的温度高于预定温度时(步骤S1中的“否”)，马达控制器8使输出可变的DC/DC转换器2转到接通(被致动)状态(步骤S10中)。
此外，当在步骤S2中确定发动机处于变成空转状态之前时(步骤S2中的“否”)，马达控制器8不能改变输出可变的DC/DC转换器的工作状态，并且在返回到步骤S1之后，连续地执行输出可变的DC/DC转换器的控制工作。
如上所述，在本实施例的复合动力车中，当电动发电机6所产生的能量由于发动机7处于空转状态而较小，并且高压蓄电池1的温度小于预定温度时，马达控制器在低压模式下致动输出可变的DC/DC转换器，并且在某一速度下逐渐地增加发电量，从而不影响发动机7的空转旋转。此外，比较电动发电机6所产生的电力量和位于输出可变的DC/DC转换器2的输出侧上的一些零件所消耗的电力量，并且在确定发电量超过所消耗的电力量时，输出可变的DC/DC转换器的工作模式从低压模式转变成高压模式。
如上所述，本发明的控制方法提供了这样的效果通过形成一种简单的控制系统，在没有产生过量电力的情况下，可以防止输出可变的DC/DC转换器的输出电压由于连接到输出可变的DC/DC转换器的负荷的冲击电流作用而突然升高，并且还可以防止高压蓄电池的电压突然下降，该高压蓄电池把电力供应到DC/DC转换器中，在该简单控制系统中，根据输出可变的DC/DC转换器的输出电力消耗量的改变，动态地控制电动发电机6所产生的电力量，并且在电动发电机6确保足够电力的情况下，通过下面方法增加输出侧所消耗的电力改变输出可变的DC/DC转换器2的输出电压，同时补偿由于使发动机进行稳定工作所不够的电动发电机的电力。
注意，在这个实施例中，马达控制器8包括复合动力车的电力比较装置。具体地说，步骤S5到S7与电力比较装置相一致。
第二实施例下面参照附图来描述本发明的第二实施例。
图3是方框图，它示出了本发明第二实施例的复合动力车的结构。
在图3中，第二实施例的复合动力车与第一实施例的复合动力车的区别在于，第一实施例的复合动力车所设置的电动发电机8还被改进成电动发电机8包括旋转传感器19，从而可以探测电动发电机8的旋转速度，并且马达控制器21被改进成根据电动发电机8的旋转速度信息把控制信号输出到电动发电机8中。在图3中，具有与图1中相同的标号的构成零件是相同的零件。因此它们的解释被省去了。
接下来，下面参照附图来描述这个实施例的工作过程。
图4是流程图，它示出了第二实施例的复合动力车的输出可变的DC/DC转换器2的控制工作。
在图4中，在发动机7起动之后，马达控制器8首先把温度传感器11所得到的高压蓄电池1的温度与预定的较小极限温度进行比较，并且确定该温度是否是预定温度(步骤S11)。
当在步骤S11中确定高压蓄电池1的温度小于预定温度(步骤S11中的“是”)时，就转到步骤S12中，在这里确定发动机7是否已变成空转状态(处于空转状态)。
当在步骤S12中确定发动机处于空转状态(步骤S12中的“是”)时，流程转到步骤S13中，在这里，马达控制器21确定输出可变的DC/DC转换器2是否处于关闭状态(停止)。
当输出可变的DC/DC转换器2处于关闭状态(步骤S13中的“是”)时，流程转到步骤S14中，在这里，在低压模式下，马达控制器21把输出可变的DC/DC转换器2变成接通状态(起动)。
相反，当在步骤S13中确定输出可变的DC/DC转换器2处于接通状态(步骤S13中的“否”)时，流程转到步骤S15中，而不执行任何事情。
接下来，在步骤S15中，根据旋转传感器19所得到的旋转速度信息，马达控制器21计算电动发电机6的旋转数目。
流程进行到步骤S16中，在这里，根据低压电力信息获得部分17所得到的电力信息，马达控制器21计算出输出可变的DC/DC转换器的输出电力。
流程进一步进行到步骤S17中，在这里，根据高压电力信息获得部分14所得到的电力信息和电动发电机6的旋转数目，马达控制器21计算出电动发电机发电工作的发电转矩。
过程进行到步骤S18中，在这里，根据输出可变的DC/DC转换器2的输出电力和电动发电机6的旋转数目，马达控制器21计算出电动发电机6内的目标发电转矩，而该目标发电转矩用来获得消耗在12V线(输出可变的DC/DC转换器的输出)上的电力。
随后，在步骤S19中，在电动发电机6的发电转矩和用来得到输出可变的DC/DC转换器2的输出电力的目标发电转矩之间进行比较，从而确定这两个值是否相同。
在步骤S19中，当确定电动发电机6所产生的发电转矩和目标发电转矩相同时(步骤S19中的“是”)，马达控制器把输出可变的DC/DC转换器2转到高压模式中(步骤S20中)，并且流程返回到步骤S11中，并且连续地执行输出可变的DC/DC转换器2的控制工作。
相反，当确定电动发动机6所产生的发电转矩和目标发电转矩不相同时(步骤S19中的“否”)，流程进行到步骤S21中，在这里，马达控制器确定发电转矩不够大并且马达控制器21增加电动发电机6所产生的发电量(在步骤S21中)。然后流程返回到步骤S11中，并且连续地执行输出可变的DC/DC转换器2的控制工作。
注意，当在上述步骤S11中确定高压蓄电池的温度高于预定温度(在步骤S11中的“否”)时，流程进行到步骤S22中，在这里，马达控制器21在高压模式下接通(致动)输出可变的DC/DC转换器2。
在步骤S12中，当发动机处于变成空转状态之前时(步骤S12中的“否”)，流程返回到步骤S11中，同时马达控制器事实上保持输出可变的DC/DC转换器2的状态，并且连续地执行输出可变的DC/DC转换器2的控制工作。
如上所述，根据这个实施例，当电动发电机6所产生的电力量较小并且高压蓄电池1的温度小于预定温度时(因为发动机7处于空转模式，并且在不影响发动机7空转旋转的速度下逐渐增大发电量)，复合动力车在低压模式下驱动输出可变的DC/DC转换器。当通过把发电量与所消耗的输出可变的DC/DC转换器2的输出电力量进行比较而确定发电转矩变成等于目标发电转矩时，输出可变的DC/DC转换器2的工作模式从低压模式转变成高压模式。
动态地控制电动发电机6的发电转矩从而使之等于目标发电转矩，而该目标发电转矩通过输出可变的DC/DC转换器2的输出电力量来计算出，同时，当确定电动发电机6所产生的发电量得到保证时，借助使输出可变的DC/DC转换器2的输出电压进行转换来提高消耗在输出可变的DC/DC转换器2的输出侧上的电力，并且在发动机7进行工作时，同时补偿不够的电力时，进一步精确地确定发电量足以得到保证。通过简单地使输出可变的DC/DC转换器2的输出电压进行转换(switching)，在上述的控制过程中执行这个实施例的复合动力车的控制装置。即，这个发明的控制方法具有这样的明显效果通过限制DC/DC转换器2的输出电压的快速增大(而这种快速增大是由于进入负荷中的冲击电流所引起的)而可以防止高压蓄电池的电压过度下降，而该高压蓄电池用来把电力供给到输出可变的DC/DC转换器2中，而这种负荷被连接到DC/DC转换器中。
注意，这个实施例的控制器包括用于复合动力车的转矩比较装置。具体地说，图4所示的步骤S15到S19与比较装置相一致。
接下来，下面参照附图来描述第一和第二实施例的输出可变的DC/DC转换器2的控制工作的效果。
图5是示意图，它示出了第一和第二实施例的复合动力车的输出可变的DC/DC转换器的控制结果的依赖时间的变化。图5的线a示出了当输出可变的DC/DC转换器在时间t1处被致动时，机动车处于空转状态。图5的线b示出了输出可变的DC/DC转换器在时间t1被致动。图5的线c示出了施加到12V控制蓄电池4中的电压，如图5的线d所示一样，该电压表示即使输出可变的DC/DC转换器的输出电流快速开始流动，但是输出可变的DC/DC转换器的输出电压在低压模式下被致动。
这时，如图5的线f所示一样，由于借助马达控制器8或者马达控制器21的控制工作，使电动发电机的发电转矩限制成静态大小的一半，从而符合输出可变的DC/DC转换器的致动，即使输出可变的DC/DC转换器的输出电流开始流动，但是输出可变的DC/DC转换器的输出电力消耗不会增加。其结果是，如图5的线e所示一样，作为主蓄电池的输出电压，在高压蓄电池的输出电压中观察到只有较小的电压降。
此外，在时间t2中，如图5的线b所示一样，输出可变的DC/DC转换器2的输出电压被变成高压模式，并且施加到12V的控制蓄电池中的电压增大了。如图5的线f所示一样，即使输出可变的DC/DC转换器2的输出电流增大，但是电动发电机的发电转矩处于静态，如图5中的线f所示一样，并且由于发电量得到足够保证，因此当高压蓄电池1的输出电压被示成图5中的线e的主蓄电池的输出电压时，观察到只有较小的电压降。
注意，在上述第一和第二实施例中，当主蓄电池的温度在发动机被起动之后小于预定温度时，以例如2.0V的输出电压(第一电压)来驱动输出可变的DC/DC转换器2，这种输出电压不能给12V的控制蓄电池4进行充电。但是，本发明的第一和第二实施例的控制方法使输出可变的DC/DC转换器2的输出电压转换成高压14.5V(第二电压)，通过在供给到高压线13中的电力量和消耗在12V线16中的电力(输出可变的DC/DC转换器2的输出)进行比较，或者通过在用来产生供给到高压线13中的电力的发电转矩和用来得到消耗在12AV线16上的电力(输出可变的DC/DC转换器2的输出)的目标发电转矩之间进行比较，当确定电动发电机可以供给足够的电力时，该高压可以给12V的控制蓄电池进行充电。
此外，输出可变的DC/DC转换器2的输出电压不仅能如上所述一样逐步增大，而且根据高压蓄电池的温度、在供给高压线13的电力和供给到12V线16的电力之间进行比较的结果，输出可变的DC/DC转换器2的输出可以以均匀的方式逐渐地、连续地增大。
本发明具有这样的效果它可以防止高压蓄电池1的电压急剧下降，该蓄电池1把电力供给到输出可变的DC/DC转换器2中，而且可以防止输出可变的DC/DC转换器2产生磁噪声(该磁噪声是由于输出可变的DC/DC转换器2的输出的快速改变而产生的)。
本发明的效果总结如下。
根据本发明的第一方面，所提供的复合动力车包括发动机(例如实施例中的发动机7)，它用来驱动机动车；马达(例如实施例中的电动发电机6)，它用来驱动发动机或者用来产生电能；蓄电池(如实施例中的高压蓄电池1)；DC/DC转换器(如实施例中的输出可变的DC/DC转换器2)，它用来把电能供给到辅助机器中(例如，实施例中的控制计算机和辅助机器3)；温度探测装置(如，实施例中的温度传感器11)；及输出电压增大装置(如实施例中的马达控制器8和21)，当蓄电池的温度小于预定温度时，输出电压增大装置把输出电压设定在预定电压上并且起动DC/DC转换器，在起动DC/DC转换器之后，从预定电压开始逐渐增大DC/DC转换器的输出电压。
借助于构成上述复合动力车，当发动机处于空转状态并且马达所产生的电能较小时，并且当蓄电池的温度小于预定温度时，DC/DC转换器在较小的输出电压下被致动，并且DC/DC转换器的输出电压从致动时的电压开始被逐渐增大，因此DC/DC转换器所消耗的电力可以被逐渐增大。
根据本发明的第二个方面，复合动力车包括发动机(例如实施例中的发动机7)，它用来驱动机动车；马达(例如实施例中的电动发电机6)，它用来驱动发动机或者用来产生电力；蓄电池(如实施例中的高压蓄电池1)，它通过马达所产生的电力来充电；DC/DC转换器(如实施例中的输出可变的DC/DC转换器2)，它可以输出可变的输出电压，并且通过减少蓄电池的电压可以输出控制电压，从而控制机动车的辅助机器；温度探测装置(如，实施例中的温度传感器11)，它用来探测蓄电池的温度；及输出电压转换控制装置(如实施例中的马达控制器8和21)，当蓄电池的温度小于预定温度时，它借助把DC/DC转换器的输出电压设置在第一电压上而驱动DC/DC转换器，并且它执行控制工作，从而把输出电压从第一电压值转换成第二电压值，该第二电压值高于第一电压。
借助构成上述复合动力车，当发动机处于空转状态并且马达所产生的电能较小时，并且当蓄电池的温度小于预定温度时，DC/DC转换器在较小的输出电压下被致动，并且DC/DC转换器的输出电压被转换成较高的电压，因此可以以逐步的方式增大DC/DC转换器所消耗的电力。
根据本发明的第三方面，在上面复合动力车中，在驱动DC/DC转换器之后，输出电压增大装置响应发动机的输出响应特性而逐渐地增大马达所产生的电力量，并且响应马达所产生的增大电力量而逐渐地增大DC/DC转换器的输出电压。
借助构成上述复合动力车，当发动机处于空转状态并且马达所产生的电能较小时，并且当蓄电池的温度小于预定温度时，DC/DC转换器在较小的输出电压下被致动，同时在不会妨碍发动机空转旋转的某一速度下增加发电量，DC/DC转换器的输出电压逐渐增大，因此借助增大马达所产生的电力量可以逐渐增大DC/DC转换器的输出侧上所消耗的电力。
根据本发明的第四个方面，在DC/DC转换器被致动之后，输出电压转换控制装置响应发动机的输出响应特性而逐渐地增大马达所产生的电力量，并且把DC/DC转换器的输出电压从第一电压转换成第二电压。
借助构成上述复合动力车，当发动机处于空转状态并且马达所产生的电力较小时，在较小的输出电压下驱动DC/DC转换器，并且把DC/DC转换器的输出电压从低压转换成高压，同时DC/DC转换器的输出电压在低速时逐渐增大，从而不会妨碍发动机的空转旋转；因此在确保马达所产生的电力的情况下，可以增加在DC/DC转换器的输出侧上所消耗的电力。
根据本发明的第五个方面，复合动力车还包括电力比较装置(如实施例中的高压电力信息获得部分14和低压电力信息获得部分17及步骤S5到步骤S7)，从而在马达所产生的电力和DC/DC转换器所消耗的电力之间进行比较，并且当电力比较装置确定马达所产生的电力等于DC/DC转换器所消耗的电力时，输出电压转换控制装置执行控制工作，从而把DC/DC转换器的输出电压从第一电压转换成第二电压。
借助构成上述复合动力车，可以动态地控制马达所产生的电力量，从而满足DC/DC转换器所消耗的电力。通过把DC/DC转换器的输出电压从起动时的低压转换成高压，还可以增大在DC/DC转换器的输出侧上所消耗的电力，同时充分地保存马达所产生的电力。
根据本发明的第六个方面，复合动力车还包括转矩比较装置(如实施例中的高压电力信息获得部分14和低压电力信息获得部分17、旋转传感器19和步骤S15到步骤S19)，从而在马达的发电转矩和目标电力转矩之间进行比较，当转矩比较装置确定马达的发电转矩等于目标发电转矩时，输出电压转换控制装置执行控制工作，从而把DC/DC转换器的输出电压从第一电压转换成第二电压。
借助构成上述复合动力车，借助在马达的发电转矩和目标发电转矩之间进行比较从而得到DC/DC转换器所消耗的电力，当确定马达发电得到电力时，DC/DC转换器的输出电压可以从致动时的低压转换成高压，因此在充分地保存马达电力的情况下，可以增大在DC/DC转换器的输出侧上所消耗的电力量。
权利要求
1.一种复合动力车，该复合动力车包括发动机，它用来驱动机动车；和马达，它用来帮助驱动发动机和用来产生电力；该复合动力车还包括蓄电池，它通过所述马达所产生的电力来充电；DC/DC转换器，它可以输出可变的输出电压，并且通过减少蓄电池的电压可以输出控制电压，从而控制机动车的辅助机器；温度探测装置，它用来探测蓄电池的温度；及输出电压增大装置，当蓄电池的温度小于预定值时，借助把DC/DC转换器的输出电压设定在预定值上，该输出电压增大装置驱动所述DC/DC转换器，并且在所述DC/DC转换器被驱动之后，从所述预定值开始逐渐增大该输出电压。
2.一种复合动力车，它包括发动机，它用来驱动机动车；和马达，它帮助驱动发动机和用来产生电力；该复合动力车还包括蓄电池，它通过所述马达所产生的电力来充电；DC/DC转换器，它可以输出可变的输出电压，并且通过减少蓄电池的电压可以输出控制电压，从而控制机动车的辅助机器；温度探测装置，它用来探测蓄电池的温度；及输出电压转换控制装置，当所述蓄电池的温度小于预定温度时，它借助把所述DC/DC转换器的输出电压设置在第一电压上而驱动所述DC/DC转换器，并且它执行控制工作，从而把输出电压从所述第一电压值转换成第二电压值，该第二电压值高于第一电压。
3.如权利要求1所述的复合动力车，其特征在于，在驱动所述DC/DC转换器之后，所述输出电压增大装置响应发动机的输出响应特性而逐渐地增大马达所产生的电力量，并且响应马达所产生的电力量增大而逐渐地增大DC/DC转换器的输出电压。
4.如权利要求2所述的复合动力车，其特征在于，在所述DC/DC转换器被致动之后，所述输出电压转换控制装置响应所述发动机的输出响应特性而逐渐地增大所述马达所产生的电力量，并且把所述DC/DC转换器的输出电压从所述第一电压转换成所述第二电压。
5.如权利要求2所述的复合动力车，其特征在于，所述复合动力车还包括电力比较装置，从而在所述马达所产生的所述电力和所述DC/DC转换器所消耗的电力之间进行比较，并且当所述电力比较装置确定马达所产生的所述电力等于所述DC/DC转换器所消耗的所述电力时，所述输出电压转换控制装置执行控制工作，从而把所述DC/DC转换器的输出电压从所述第一电压转换成所述第二电压。
6.如权利要求2所述的复合动力车，其特征在于，所述复合动力车还包括转矩比较装置，从而在所述马达的所述发电转矩和目标电力转矩之间进行比较，并且当所述转矩比较装置确定马达的所述发电转矩等于所述目标发电转矩时，所述输出电压转换控制装置执行控制工作，从而把所述DC/DC转换器的输出电压从所述第一电压转换成所述第二电压。
7.如权利要求6所述的复合动力车，其特征在于，所述转矩比较装置从连接到DC/DC转换器中的负荷所消耗的所述电力和所述马达的旋转速度中计算出目标发电转矩。
8.一种控制复合动力车的方法，该复合动力车包括发动机，它用来驱动机动车；马达，它用来帮助驱动发动机和用来产生电力；蓄电池，它通过所述马达所产生的电力来充电；DC/DC转换器，它可以输出可变的输出电压，并且通过减少蓄电池的电压可以输出控制电压，从而控制机动车的辅助机器；及温度探测装置，它用来探测蓄电池的温度；其特征在于，控制复合动力车的所述方法还包括下面这些控制步骤当蓄电池的温度小于预定温度时，驱动所述DC/DC马达，同时把所述DC/DC转换器的输出电压设置在预定电压上；及，在所述DC/DC转换器被致动之后，从所述预定电压开始逐渐增大DC/DC转换器的输出电压。
9.一种控制复合动力车的方法，该复合动力车包括发动机，它用来驱动机动车；马达，它用来帮助驱动发动机和用来产生电力；蓄电池，它通过所述马达所产生的电力来充电；DC/DC转换器，它可以输出可变的输出电压，并且通过减少蓄电池的电压可以输出控制电压，从而控制机动车的辅助机器；及温度探测装置，它用来探测蓄电池的温度；其特征在于，控制复合动力车的所述方法包括下面这些控制步骤当蓄电池的温度小于预定温度时，驱动所述DC/DC马达，同时把所述DC/DC转换器的输出电压设置第一电压上；及，在所述DC/DC转换器被致动之后，把所述DC/DC转换器的输出电压从所述第一电压逐渐增大到第二电压，而该第二电压大于第一电压。
全文摘要
提供了一种复合动力车和一种控制该复合动力车的方法，该复合动力车在起动DC/DC转换器时可以抑制蓄电池放电，并且抑制蓄电池电压的暂时下降。当发动机处于空转状态并且马达所产生的电力不够时，马达控制器在较小的输出电压状态下起动DC/DC转换器，并且马达所产生的电力量在一速度下逐渐增大，而不会妨碍发动机的空转旋转，并且借助使该发电量与DC/DC转换器的输出处的电力消耗量进行比较，当确定马达的发电足够大时，输出可变的DC/DC转换器的工作模式从低压模式转换成高压模式。
文档编号H02M3/00GK1425575SQ0215458
公开日2003年6月25日 申请日期2002年12月10日 优先权日2001年12月12日
发明者武政幸一郎, 玉川裕 申请人:本田技研工业株式会社