[發明專利]混合動力車輛和冷卻渦輪增壓器的方法

有效

• 申請號: 202010167797.X
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111691988B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 米澤幸一;吉嵜聰;前田治;安藤大吾;淺見良和;板垣憲治;尾山俊介;牟田浩一郎
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D29/02
• 分類號: F02D29/02;F02D17/04;F01D25/14;F01P3/12;F01P5/10;F02B63/04
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 沈同全;車文

提供了混合動力車輛和冷卻渦輪增壓器的方法，其中當在從HV行駛(即，由發動機和馬達進行的行駛，其中由發動機產生行駛驅動力)轉變到EV行駛(即，由馬達進行的行駛，其中發動機不產生行駛驅動力)的時刻滿足規定的執行條件時，混合動力車輛的控制器(62)進行發動機(13)的馬達驅動(或自維持運行)，并且之后使發動機(13)停止。

相關申請的交叉引用

本非臨時申請是基于2019年3月14日向日本專利局提交的日本專利申請第2019-047254號，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開涉及混合動力車輛和冷卻混合動力車輛中的渦輪增壓器的方法。

背景技術

日本專利公開第2015-58924號公開了一種包括渦輪增壓器的混合動力車輛。

發明內容

混合動力車輛包括產生行駛驅動力的發動機和馬達，以及向馬達供應電力的蓄電裝置。混合動力車輛能夠利用由發動機產生的行駛驅動力和/或由馬達產生的行駛驅動力行駛。混合動力車輛根據情況例如在由發動機和馬達進行的行駛(其中發動機產生行駛驅動力)(以下，也稱之為“HV行駛”)與由馬達進行的行駛(其中發動機不產生行駛驅動力)(以下，也稱之為“EV行駛”)之間進行切換的同時進行行駛。因此，能夠降低發動機的燃料消耗率(每單位行駛距離的燃料消耗)。

渦輪增壓器包括設置在發動機的進氣通路中的壓縮機和設置在發動機的排氣通路中的渦輪機。渦輪機通過接收從發動機主體排出的排氣流而旋轉，并且壓縮機與渦輪機一起旋轉。當壓縮機旋轉時，朝向發動機主體的進氣被壓縮，并且壓縮空氣被供應到發動機主體。

在渦輪增壓器中，當壓縮機和渦輪機旋轉時，壓縮機和渦輪機之間的聯接的部分(例如，將壓縮機和渦輪機彼此聯接的軸)通過摩擦而被加熱。轉速越高，軸的溫度趨于越高。當軸的溫度過高時，軸會發生卡住，并且渦輪增壓器可能無法正常運行。特別地，與僅將發動機用作行駛放入動力源的車輛(通常也稱為“傳統車輛”)相比，在混合動力車輛中更容易發生卡住。如下，本申請的發明人已經分析了在混合動力車輛中比在傳統車輛中更有可能發生卡住的原因。

在發動機開啟時，渦輪增壓器的渦輪機由排氣加熱，而渦輪增壓器的壓縮機由進氣冷卻。當傳統車輛停止時，即使駕駛員關閉加速器(例如，當駕駛員將他/她的腳離開加速器踏板時)，發動機也不會立即停止而是保持旋轉一段時間。因此，渦輪增壓器能夠由進氣冷卻。由于發動機在輕負載下旋轉，因此發動機的排氣的溫度較低。因此，在傳統車輛中，當渦輪增壓器停止時能夠對其進行冷卻。

而另一方面，在混合動力車輛中，當進行了從HV行駛到EV行駛的轉變時，發動機立即停止。由于在EV行駛期間發動機關閉，因此渦輪增壓器不會由進氣冷卻。因此，在混合動力車輛中，冷卻渦輪增壓器的機會更少，并且渦輪增壓器的溫度趨于較高。

做出本公開以解決上述問題，并且本公開的目的是提供一種能夠抑制渦輪增壓器的過熱的混合動力車輛和冷卻渦輪增壓器的方法。

根據本公開的混合動力車輛包括產生行駛驅動力的發動機和馬達，向馬達供應電力的蓄電裝置以及控制發動機和馬達的控制器。發動機包括在此處進行燃燒的發動機主體，連接到發動機主體的進氣通路和排氣通路，以及渦輪增壓器。渦輪增壓器包括設置在進氣通路中的壓縮機和設置在排氣通路中的渦輪機。壓縮機和渦輪機一起旋轉。當在從HV行駛(即，由發動機和馬達進行的行駛，其中由發動機產生行駛驅動力)轉變到EV行駛(即，由馬達進行的行駛，其中發動機不產生行駛驅動力)的時刻滿足規定條件(以下也稱為“執行條件”)時，控制器進行發動機的自維持運行或馬達驅動，并且然后使發動機停止。

當在混合動力車輛中滿足執行條件時，在發動機停止之前進行自維持運行或馬達驅動，使得能夠由進氣冷卻渦輪增壓器。因此能夠抑制渦輪增壓器的過熱。渦輪增壓器通過自維持運行或馬達驅動而冷卻的時間段在下文中也稱為“進氣冷卻時間段”。