混合动力车辆的制作方法

专利名称：混合动力车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及可以通过外部电源对搭载的蓄电部进行充电的混合动 力车辆，特别是涉及用于根据用户的使用形态以最佳方式对蓄电部的充
电状态值进行管理的技术。
背景技术：
近年来，考虑到环境问题，将发动机和电动机有效地组合起来进行 行驶的混合动力车辆已实用化。这种混合动力车辆搭载有以可充放电方 式构成的蓄电部，在起动时和加速时等向电动机供给电力以产生驱动 力，另一方面，在下坡和制动时等将车辆的动能作为电力进行回收。
在这种混合动力车辆中，提出了可以通过与商用电源等外部电源电 连接对搭载的蓄电部进行充电的构成。根据这种可以进行外部充电的车 辆，对于上下班和购物等比较短的距离的行驶，通过使发动机保持于停 止状态不变而使用预先贮存在蓄电部中的来自外部电源的电力来行驶，
就可以使综合燃料消耗效率提高。这种行驶模式也被称之为EV(Electric Vehicle)行驶模式。
若蓄电部的充电状态值(SOC: State Of Charge)因基于此EV行驶 模式的车辆行驶而低于规定的下限值，则转移到允许发动机作动的通常 的HV(Hybrid Vehicle)行驶模式。在此HV行驶模式下，发动机的作动 输出被用作行驶用的驱动力，并且还被用于对蓄电部进行充电用的发电 动作.
作为这样切换EV行驶模式和HV行驶模式的构成，在日本特开平 09-098513号公报中公开了如下构成的混合动力电动汽车的充放电控制 装置确保初始电池行驶距离、且抑制发电行驶(混合动力行驶)的行驶 比例，充分地获得肃静性较高这一优点的同时防止发电用内燃机的燃油 效率的恶化以实现废气的减少。
在可以通过外部电源对所搭栽的蓄电部进行充电的车辆中，最好是不同于上述日本特开平09-098513号公报所公开的混合动力电动汽车的 充放电控制装置，将HV行驶模式下的蓄电部的充电状态值(电池充电 率)控制成相对较低的值。这是为了在行驶完成后利用外部电源进行充 电时，贮存尽可能多的来自外部电源的电力。
但是，车辆的使用方式因用户而不一样。亦即，既有以比较短的距 离行驶为主体的用户，还有以比较长的距离行驶为主体的用户，每个用 户执行利用外部电源的充电操作的程度(即、执行频率)也不尽相同。
其结果，在不太频繁地利用外部电源进行充电的混合动力车辆中， 蓄电部的充电状态值被维持于相对较低的值的期间变长。从蓄电部劣化 的观点来看这样长时间持续低充电状态是不希望的。

发明内容
本发明就是为了解决这样的问题点而完成的，其目的就是提供一种 可以根据用户的使用方式来抑制蓄电部的劣化的可外部充电的混合动 力车辆。
按照本发明某一技术方案的混合动力车辆，其具备通过燃料的燃 烧进行作动的内燃机；可以接受通过内燃机作动所产生的动力而进行发 电的发电单元；通过来自发电单元的电力而被充电的蓄电部；通过来自 发电单元及蓄电部的至少一方的电力产生驱动力的驱动力产生单元；与 外部电源电连接，并利用外部电源对蓄电部进行充电的外部充电单元； 以及根据驾驶者要求来控制要产生的车辆驱动力，并且对在蓄电部中被 充放电的电力进行控制的控制部。控制部按照第l行驶模式进行控制直 到蓄电部的充电状态值低于规定值为止，并且，若充电状态值低于规定 值则转移到第2行驶模式。在第l行驶模式下，限制利用发电单元对蓄 电部进行充电，另一方面，在第2行驶模式下允许利用发电单元对蓄电 部进行充电，以使充电状态值维持于以控制中心值为中心的规定范围 内。控制部包括控制中心值变更单元，该控制中心值变更单元根据利用 外部充电单元对蓄电部进行充电被执行的程度、即外部充电执行程度来 变更控制中心值。
根据该技术方案的混合动力车辆，根据外部充电执行程度来变更控制中心值，该控制中心值用于规定将向允许利用发电单元对蓄电部进行
充电的第2行驶模式转移后的蓄电部的充电状态值进行维持的范围。由 此，就可以回避起因于利用外部充电单元对蓄电部进行充电被执行的程 度较小而使蓄电部的充电状态值维持于较低的值的情况，抑制蓄电部的 劣化。
优选，控制部按照充电功率要求特性来对在蓄电部中被充放电的电 力进行控制，且该充电功率要求特性是将对蓄电部进行充电所需要的功 率与蓄电部的充电状态值对应起来而规定的，控制中心值变更单元，通 过使充电功率要求特性变化来变更控制中心值。
优选，控制中心值变更单元，随着外部充电执行程度变小，而增加 控制中心值。
优选，控制中心值变更单元，基于从最近一次完成利用外部电源对 蓄电部进行充电被执行后的经过期间及行驶距离的至少一方，来判断外 部充电执行程度。
优选，如果经过期间及行驶距离的至少 一方超过了对应的规定阈 值，控制中心值变更单元则变更控制中心值。
优选，控制部在允许充放电功率特性的范围内对在蓄电部中被充放 电的电力进行控制，且该允许充放电功率特性是将在蓄电部中被允许的 充放电功率的最大值与蓄电部的充电状态值对应起来而规定的，允许充 放电功率特性根据由控制中心值变更单元所变更的控制中心值而变化。
优选，按照这一技术方案的混合动力车辆，还进一步具备被配置 在蓄电部和驱动力产生单元之间的、在蓄电部和驱动力产生单元之间进
行电压变换的电压变换部。控制部还进一步包含控制系统，该控制系统 至少包含一个控制要素，对电压变换部中的电压变换动作进行控制，控 制系统中所包含的至少 一个控制要素的特性值，根据由控制中心值变更 单元所变更的控制中心值而变化。
优选，按照这一技术方案的混合动力车辆，还进一步具备蓄电部监 视单元，该蓄电部监视单元监视蓄电部的充电状态值，如果充电状态值 处于规定的基准范围外，则输出表示蓄电部异常的信号。蓄电部监视单元中使用的基准范围，根据由控制中心值变更单元所变更的控制中心值 而变化。
优选，控制中心值变更单元根据外部输入的选择指令而被有效化或 者被无效化。
按照本发明另一技术方案的混合动力车辆，具备通过燃料的燃烧 而作动的内燃机；可以接受通过内燃机作动所产生的动力而进行发电的 发电机构；通过来自发电机构的电力而被充电的蓄电部；通过来自发电 机构及蓄电部的至少一方的电力产生驱动力的驱动力产生机构；与外部 电源电连接，并利用外部电源对蓄电部进行充电的外部充电机构；以及 根据驾驶者要求来控制要产生的车辆驱动力，并且对在蓄电部中被充放 电的电力进行控制的控制部。控制部按照第l行驶模式进行控制直到蓄 电部的充电状态值低于规定值为止，并且，若充电状态值低于规定值则 转移到第2行驶模式，在第l行驶模式下限制利用发电机构对蓄电部进 行充电，另一方面，在第2行驶模式下允许利用发电机构对蓄电部进行 充电，以使充电状态值维持于以控制中心值为中心的规定范围内。控制 部根据利用外部充电机构对蓄电部进行充电被执行的程度、即外部充电 执行程度来变更控制中心值。
根据本发明，能够实现可以才艮据用户的使用方式来抑制蓄电部劣化 的可外部充电的混合动力车辆。


图l是通过外部电源对搭载在根据本发明的实施方式l的混合动力 车辆上的蓄电部进行充电时的整体构成图。
图2是根据本发明的实施方式1的混合动力车辆之概略构成图。
图3是逆变器以及电动发电机之概略构成图。
图4是零电压模式下的逆变器及电动发电机之零相序等效电路。
图5是转换器之概略构成图。
图6表示伴随于混合动力车辆的行驶的蓄电部的SOC的时间变化之一例。
图7表示使SOC控制中心值从控制中心值SOCC(P)向控制中心值 SOCC(N)分级地变化时的蓄电部的SOC的时间变化之一例。
图8表示SOC控制中心值相对于非外部充电期间Tcum的时间变 化之一例。
图9是表示根据本发明的实施方式1的HV-ECU中的控制构造的 框图。
图10是才艮据本发明的实施方式1的SOC控制中心值的变更方法所 涉及的流程图。
图11表示允许充放电功率设定部中所保存的允许充放电功率特性 之一例。
图12是表示根据本发明的实施方式1的HV-ECU中所包含的用于 控制转换器的电压变换动作的控制构造的框图。
图13是表示根据本发明的实施方式1的电池ECU中的控制构造的 框图。
图14是表示根据本发明的实施方式2的HV-ECU中的控制构造的 框图。
图15表示充电功率要求设定部中所保存的充电功率要求特性之一例。
具体实施例方式
参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，对于图中相 同或者相当部分附加相同标记并不重复其说明。
参照图1,本发明的实施方式1的混合动力车辆IOO(以下也简单地 记作"车辆100")，如后述那样搭载有内燃机(发动机)和电动发电机，将来自它们每个的驱动力控制成最佳的比率来行驶。进而，车辆100搭
载有用于对此电动发电机供给电力的蓄电部(未图示)。此蓄电部，在车
辆100的系统起动状态(以下也记作"IG为ON状态")下可以接受通过 内燃机作动所产生的动力而进行充电，并且，在车辆100的系统停止过 程中(以下也记作"IG为OFF状态")，可以经由连接器部200与外部 电源电连接而进行充电。在以下的说明中，为了与车辆100行驶过程中 的蓄电部的充电动作进行区别，将利用外部电源对蓄电部进行的充电也 记作"外部充电"。
连接器部200构成用于对车辆100供给作为外部电源之一例的商用 电源的连结机构，经由橡胶绝缘软电缆等构成的电力线ACL与充电站 300连接。而且，在外部充电时连接器部200与车辆100连结，并将作 为外部电源之一例的商用电源和车辆IOO进行电连接。另一方面，在车 辆100中设置与连接器部200连结的、用于接受商用电源的连接器接受 部(未图示)。
充电站300通过外部电源线PSL取出供给到住宅302的商用电源， 并供给到连接器部200。在充电站300中也可以附加连接器部200的容 纳机构及与连接器部200相连的电力线ACL的巻绕机构(均未图示)。进 而，在充电站300中也可以附加针对使用者的安全机构及核算机构等。
此外，通过连接器部200供给到车辆100的外部电源，也可以是利 用被设置在住宅302的屋顶等上的太阳电池面板的发电电力等。
参照图2，本发明的实施方式1的混合动力车辆100具备内燃机 36、动力分配机构38、第1电动发电机34-l、第2电动发电机34-2、 第1逆变器(INV1)30-1、第2逆变器(INV2)30-2、转换器(CONV)8、蓄 电部6、电池ECU4以及HV-ECU2。在以下的说明中，有时也将第1 电动发电机34-1及第2电动发电机34-2分别记作MG1及MG2。
内燃机36,通过汽油和轻油等燃料的燃烧而作动。通过内燃机36 作动而产生的动力被传递给与内燃机36的输出轴(曲轴)机械连接的动 力分配机构38。
动力分配机构38与内燃机36、电动发电机34-1及电动发电机34-2机械连接，在它们各个之间进行动力的合成及分配。作为一例，动力分
配机构38由利用行星架、太阳轮、齿圏三构件组成的行星齿轮机构构 成，内燃机36、电动发电机34-1及电动发电机34-2与各个构件连结。 而且，将内燃机36所产生的动力的一部分与来自电动发电机34-2的动 力合成并传递给驱动轮32，并且，该动力的剩余部分被传递给电动发电 机34-l，由电动发电机34-l转换成电力。
此外，靠近驱动轮32的旋转轴而设置车速检测部16，检测驱动轮 32的旋转速度、即车辆100的车速SP。
电动发电机34-1专门作为可以接受通过内燃机36作动所产生的动 力进行发电的发电机(generator)而发挥功能，并接受经由动力分配机构 38所传递的旋转驱动力进行发电。
另一方面，电动发电机34-2作为利用来自电动发电机34-1所发电 的电力以及蓄电部6所放电的电力的至少一方的电力而产生驱动力的电 动机(motor)发挥功能。在电动发电机34-l中产生的旋转驱动力，在动 力分配机构38中与内燃机36的旋转驱动力合成并被提供给驱动轮32。 此外，电动发电机34-2，在驾驶者的制动操作等车辆制动时，还作为发 电机(generator)而发挥功能，还能够将车辆100的动能作为电能向蓄电 部6再生。
电动发电机34-1及34-2，作为一例，由包含埋设有永磁铁的转子的 永磁铁型的三相交流同步旋转电机组成。另夕卜，电动发电机34-1及34-2 的定子分别包含Y(星形)连线的3相的定子线圏。在外部充电时，对各 个定子线圏的结合点、即中性点N1及N2，经由电力线ACL(正供给 线ACLp及负供给线ACLn)而供给外部电源。
逆变器30-1及30-2分别与电动发电机34-1及34-2电连接，并且， 与转换器8并联连接。而且，逆变器30-1及30-2分别控制在与电动发 电机34-1及34-2之间所授受的电力。作为一例，逆变器30-1及30-2 分别由包含三相的支路电路的桥电路构成，根据来自后述的HV-ECU2 的开关指令PWM1及PWM2来控制各自的功率变换动作。此外，在本 实施方式中，逆变器30-1及电动发电机34-1实现"发电单元"或者"发 电机构"，逆变器30-2及电动发电机34-2实现"驱动力产生单元"或者"驱动力产生机构"。
另外，在外部充电时，通过逆变器30-1及30-2相互协同动作，将 分别供给到电动发电机34-1及34-2的中性点Nl及N2的外部电源(单 相交流)变换成直流电，对蓄电部6进行充电。
参照图3,逆变器30-l包含分别构成U相、V相、W相支路电路 的晶体管QlUp、 QlUn、晶体管QlVp、 QlVn、晶体管QlWp、 QlWn， 各支路电路被连接在主正母线MPL和主负母线MNL之间。而且，各 支路电路中的晶体管间的连接点N1U、 N1V、 N1W被连接到电动发电 机34-1的对应的定子线圏(未图示)，向电动发电机34-1供给对应的相 电压。此外，晶体管QlUp、 QlUn、 QlVp、 QlVn、 QlWp、 QlWn 作为一例由IGBT(Insulated Gated Bipolar Transistor)等开关元件构成。
进而，逆变器30國1包含二极管DlUp、 DlUn、 DlVp、 DlVn、 DlWp、 DlWn,各二极管以能够从具有相同标记的晶体管的发射极侧向集电极 侧流动反馈电流的方式与对应的晶体管并联连接。
在车辆100行驶时，通过在逆变器30-1中各晶体管根据开关指令 PWM1进行开关动作，来实现直流电与交流电之间的功率变换动作。更 具体而言就是，在与主正母线MPL连接的上支路侧(正侧)的晶体管 QlUp、 QlVp、 QlWp、和与主负母线MNL连接的下支路侧(负侧)的 晶体管QlUn、 QlVn、 QlWn之中，从上支路侧及下支路侧中分别依 次选择一个，将该被选择的2个晶体管驱动成导通状态。此外，构成同 一支路电路的2个晶体管不会同时被选择。
这样被选择的晶体管的组合存在6种。进而，通过对各晶体管导通 的期间(占空比)以及相位(时刻)进行调整，来控制电力变换量及电力变 换方向(从直流电到交流电、或者从交流电到直流电)。
逆变器30-2与逆变器30-1同样地包含分别构成U相、V相、W相 支路电路的晶体管Q2Up、 Q2Un、晶体管Q2Vp、 Q2Vn、晶体管Q2Wp、 Q2Wn。而且，各支路电路中的晶体管间的连接点N2U、 N2V、 N2W与 电动发电机34-2对应的定子线圉(未图示)连接，向电动发电机34-2供 给对应的相电压。另夕卜，逆变器30-2包含二极管D2Up、 D2Un、 D2Vp、D2Vn、 D2Wp、 D2Wn。关于功率变换动作，由于与上述的逆变器30-1 相同，所以不再重复详细的说明。
下面，对外部充电时的逆变器30-l、 30-2及电动发电机34-1、 34-2 的动作进行说明。
在通过外部电源对蓄电部6进行充电的情况下，逆变器30-l、 30-2 以与上述的通常的开关动作不同的"零电压模式"进行动作。"零电压 模式"是在上支路侧及下支路侧的每侧中使3个晶体管一并进行开关(导 通或者截止)的模式。在此动作模式中，上支路侧的3个开关元件都成 为相同的开关状态(全部导通或者全部截止)，另外，关于下支路侧的3 个所有的晶体管，也成为彼此相同的开关状态。
图4表示零电压模式下的逆变器30-l、30-2及电动发电机34-l、34-2 的零相序等效电路。
参照图4，在逆变器30-l、 30-2以上述那样的零电压模式进行动作 的情况下，将逆变器30-1中的上支路侧的3个晶体管QlUp、 QlVp、 QlWp及二极管DlUp、 DlVp、 DlWp统一起来表示为上支路ARMlp， 将逆变器30-l中的下支路侧的3个晶体管QlUn、 QlVn、 QlWn及二 极管DlUn、 DlVn、 DlWn统一起来表示为下支路ARMln。同样，将 逆变器30-2中的上支路侧的3个晶体管及二极管统一起来表示为上支 路ARM2p，将逆变器30-2中的下支路侧的3个晶体管及二极管统一起 来表示为下支路ARM2n 。
即、支路ARMlp、 ARMln、 ARM2p、 ARM2n各自分别包含将3 个晶体管统一后的晶体管Q、和将3个二极管统一后的二极管D。从而， 可以将此零相序等效电路看作是可以将经由主正母线MPL、主负母线 MNL所供给的直流电变换成单相交流电，并且可以将经由正供给线 ACLp、负供给线ACLn输入到中性点Nl、 N2的单相交流电变换成直 流电的单相逆变器。
因此，通过对开关指令PWM1、 PWM2协同进行控制以使逆变器 30-1、 30-2作为单相逆变器而动作，就能够根据从外部电源供给的单相 交流电来生成用于对蓄电部6进行充电的直流电，并供给到主正母线MPL、主负母线MNL。
再次，参照图2,转换器8是被配置在蓄电部6和逆变器30-1、 30-2 之间的、用于在蓄电部6和逆变器30-l、 30-2之间进行电压变换动作的 电压变换部。更具体而言，转换器8可以将蓄电部6的放电电力(输出 电力)升压后供给到逆变器30-1、 30-2，另一方面，还可以将从逆变器 30-1、 30-2供给的再生电力降压后分别供给到蓄电部6。另外，被连接 在主正母线MPL和主负母线MNL的线间的电压检测部12对两线间显 现的电压值Vh进行检测。
此外，转换器8是为了通过提高对电动发电机34-l、 34-2供给的供 给电压，以使电动发电机34-l、 34-2的运转范围(转速范围)扩大而设置 的转换器，也可以根据电动发电机34-1、 34-2的运转范围及蓄电部6 的输出电压而采用省略了转换器8的构成。
另外，作为一例，转换器8由通过开关元件的开关(电路开闭)即可 以进行升压动作也可以进行降压动作的"斩波器"型的升降压电路所构 成。而且，分别利用来自后述的HV-ECU2的开关指令PWC来控制这 样的电压变换动作。
参照图5，构成转换器8的升降压电路8a包含串联连接的2个晶体 管Q1A、 Q1B，串联连接的晶体管Q1A、 Q1B的一端经由配线LN1A 连接到主正母线MPL，并且其另一端连接到将主负母线MNL和负线 NL共同连接的配线LN1C。另外，晶体管Q1A和晶体管Q1B的连接 点经由电感器L1以及配线LN1B连接到正线PL。进而，在晶体管Q1A、 Q1B的集电极-发射极间并联连接流过从各自的发射极侧流向集电极侧 的电流的二极管D1A、 D1B。
另外，在正线PL和负线NL的线间连接着用于降低在蓄电部6和 转换器8之间授受的电力中包含的交流成分的平滑电容器Cl。进而， 平滑电容器Cl还兼具以下的作用吸收蓄电部6和转换器8被电连接 时所产生的冲击电流，以防止因该冲击电流所造成的晶体管Q1A、 Q1B 和二极管D1A、 D1B等的损坏。
晶体管Q1A及Q1B根据开关指令PWC进行 关动作，由此实现升压动作及降压动作。在升压动作时，晶体管Q1B维持导通状态，并 且，晶体管Q1A以规定的占空比进行开关动作。通过此晶体管Q1A的 开关动作，在电感器L1中反复进行电磁能的蓄积以及释放，与该电磁 能相当的电压向主正母线MPL、主负母线MNL侧叠加而输出。另一方 面，在降压动作时，晶体管Q1A维持在截止状态，并且，晶体管Q1B 以规定的占空比进行开关动作。通过这一开关动作，在晶体管Q1B中 流过与该占空比相应的期间的电流，所以根据该占空比被降压后的电压 被输出到正线PL、负线NL侧。
再次，参照图2，蓄电部6是可以进行充放电的直流电的贮存元件， 经由正线PL及负线NL与转换器8电连接。作为一例，蓄电部6由镍 氢电池或锂离子电池之类的二次电池、或者双电荷层电容器所构成。
在车辆行驶时，蓄电部6通过电动发电机34-l所发电的电力被充电， 并且，将所贮存的电力向电动发电机34-2进行放电以产生驱动力。另 外，在外部充电时，蓄电部6通过外部电源(在这里是商用电源)被充电。
此外，虽然在图2中示例了仅搭载一个蓄电部6的混合动力车辆， 但是，蓄电部6的数量并不限于1个。也可以根据车辆100所要求的行 驶性能等，釆用搭载多个蓄电部的构成。此时，最好是与各蓄电部对应 搭载相同数量的转换器8的构成。
另外，安装在正线PL上的电流检测部IO对蓄电部6和转换器8之 间授受的电流值Ib进行检测，连接在正线PL和负线NL的线间的电压 检测部12对蓄电部6的充电或者放电所涉及的电压值Vb进行检测，进 而，还靠近构成蓄电部6的电池单元而配置温度检测部14，对蓄电部6 的温度Tb进行检测。此外，温度检测部14也可以构成为，输出根据多 个检测元件的检测值所获得的代表值，该多个检测元件与构成蓄电部6 的多个电池单元对应起来而被配置。
连接器接受部40是在外部充电时与连接器部200联结的、在车辆 100的内部可以接受所供给的外部电源的部位，连接器部200以能够与 车辆100的外装面连通的方式形成。而且，连接器接受部40与电动发 电机34-l、 34-2的中性点Nl、 N2电连接，通过将连接器部200与连接 器接受部40进行连结，形成将经由正供给线ACLp及负供给线ACLn供给的外部电源引导至中性点N1、 N2的供给通路。
进而，在连接器接受部40中还设置对连接器部200和连接器接受 部40的连结进行监视的监视单元42。监视单元42具有贯通连接器接受 部40的端子部，若将连接器部200与连接器接受部40连结起来了，则 检测来自连接器部200的连接器信号CNCT。此外，也可以构成为，从 设置在充电站300(图l)的通信单元(未图示)发出连接器信号CNCT。
通过HV-ECU2及电池ECU4的协同控制来实现构成车辆100的各 部位。HV-ECU2和电池ECU4彼此通过通信线被连接，可以进行各种 信息和信号的授受。
电池ECU4主要是进行蓄电部6的充电状态的管理及异常检测的控 制装置，作为一例，以包含CPU(Central Processing Unit)、 ROM(Read Only Memory)及RAM(Random Access Memory)等存储部的微型计算 机为主体而构成。具体而言，电池ECU4基于温度检测部14检测出的 温度Tb、电压检测部12检测出的电压值Vb、以及电流检测部10检测 出的电流值Ib来计算蓄电部6的充电状态值(SOC: State Of Charge; 以下记作"SOC")。充电状态值(SOC)表示以蓄电部6的充满电状态为 基准时的充电量(剩余电荷量)，作为一例，用某一时间点的充电量相对 于充满电容量的比率(O ~ 100%)来表示。
进而，电池ECU4将计算出的SOC传送给HV-ECU2，并且，常时 监视蓄电部6的SOC是否在规定的基准范围。而且，如果蓄电部6的 SOC处于基准范围夕卜(过放电侧或者过充电侧)，则判断为蓄电部6异常， 并输出表示蓄电部6异常的信号(诊断代码)。此诊断代码被保存在车辆 100上所搭载的维护用的经历存储装置(未图示)等中，并且，还被用于 针对用户的视觉显示。
HV-ECU2是用于在车辆100行驶时，为了产生与驾驶者要求相应 的车辆驱动力，而控制内燃机36、转换器8、逆变器30-l、 30-2以及电 动发电机34-l、 34-2的控制装置，与电池ECU4同才羊，以包含CPU、 ROM及RAM等存储部的微型计算机为主体而构成。除了该车辆驱动 力的控制以外，HV-ECU2还控制在蓄电部6中被充放电的电力。特别是，本实施方式1的车辆IOO是可以进行外部充电的混合动力 车辆，HV-ECU2依次对EV(Electric Vehicle)行驶模式和HV(Hybrid Vehicle)行驶模式进行切换来进行控制。即、若通过驾驶者的操作而提 供了点火打开指令(未图示)，HV-ECU2则进行控制，以使在直到蓄电部 6的SOC低于规定值之前的期间，主要是仅仅以来自电动发电机34-2 的驱动力进行行驶(EV行驶模式)。
在此EV行驶模式下，不进行接受了内燃机36的动力的电动发电机 34-1中的发电动作，限制基于电动发电机34-l的来自蓄电部6的充电。 此外，EV行驶模式的目的是，使内燃机36维持于停止状态，以提高燃 料消耗效率，但是，在由驾驶者给出了急加速等驱动力要求的情况下、 催化剂暖机时及给出了空调要求等与驱动力要求无关的要求的情况下 以及其他条件已成立等情况下，起动内燃机36。
这样，在EV行驶模式下，由于限制了利用电动发电机34-l对蓄电 部6进行充电，所以即使有时蓄电部6通过电动发电机34-2的再生动 作而被充电，蓄电部6的SOC也必然降低。其结果，若蓄电部6的SOC 低于规定值，HV-ECU2则转移到允许利用电动发电机34-1对蓄电部6 进行充电的HV行驶模式
若转移到了 HV行驶模式，则对基于电动发电机34-l的发电电力进 行控制，以使蓄电部6的SOC维持于以规定的控制中心值为中心的规 定范围内。根据此电动发电机34-l中的发电动作，内燃机36也开始作 动。此外，通过内燃机36作动所产生的动力的一部分还被用作车辆100 的驱动力。
而且，在HV行驶模式下，HV-ECU6基于来自各传感器的信号、 行驶状况、油门开度(均未图示)等来决定内燃机36的转速、电动发电机 34-1的发电量以及电动发电机34-2的转矩的目标值，以使综合燃料消 耗效率最佳化。
在决定此各目标值时，也考虑蓄电部6的SOC,并对蓄电部6中被 充放电的电力进行管理以使将蓄电部6的SOC维持于以规定的控制中 心值为中心的规定范围内。即、由于电动发电机34-1接受来自内燃机 36的动力的一部分进行发电的发电电力与电动发电机34-2使用于驱动力的产生上的消耗电力之差相当于蓄电部6中的充放电电力，所以根据 蓄电部6的SOC大小来决定电动发电机34-1中的发电量、以及电动发 电机34-2中的消耗电力。此外，由于蓄电部6的充放电电力还根据车 辆100的行驶状况而受到影响，所以并不限于明确地规定了维持蓄电部 6的SOC的"规定的范围"。
如上述那样，在本实施方式中，作为对蓄电部6进行充电的(提高 SOC)构成，包含以下的三种电力供给方式(l)基于接受了内燃机6的 动力的电动发电机34-l的发电动作；(2)基于外部电源的针对蓄电部6 的电力供给；(3)基于电动发电机34-2的再生动作。另外，.作为蓄电部6 被放电的(SOC降低)构成，包含(l)基于电动发电机34-2的驱动力产 生的这种电力消耗方式。但是，本发明并不限于本实施方式，只要是包 含对搭载的蓄电部进行充电的构成以及消耗来自蓄电部的放电电力的 构成，且对蓄电部的充放电电力进行控制以使将蓄电部的SOC维持于 以控制中心值为中心的规定范围内的、可进行外部充电的混合动力车 辆，则无论哪种构成都可以应用。
图6表示伴随于混合动力车辆的行驶的蓄电部的SOC的时间变化 之一例。图6中(a)表示不具备外部充电功能的混合动力车辆的一例。图 6中(b)表示在本实施方式1的车辆100中进行了本来的使用时的一例。 图6中(c)表示针对本实施方式1的车辆100的外部充电的执行频率较低 时的一例。
参照图6中(a)，在不具备外部充电功能的混合动力车辆中，将控制 中心值SOCC(N)设定在蓄电部的SOC上限值和SOC下P艮值之间的大 致中间位置。而且，在IG为ON(车辆行驶)期间，对在蓄电部中被充放 电的电力进行控制以使蓄电部的SOC维持于以此控制中心值SOCC(N) 为中心的规定范围内。
另一方面，参照图6中(b),当在本实施方式1的车辆100中频繁地 执行外部充电的情况下，在IG为OFF的期间中，蓄电部6被充电至 SOC上限值的附近。若给出了点火打开指令并开始了车辆100的行驶(时 刻tl)，则车辆100以EV行驶模式进行行驶。若由于继续EV行驶模式， 蓄电部6的SOC低于SOC下限值(时刻t2)，则从EV行驶模式转移到 HV行驶模式，内燃机36(图2)开始^动，蓄电部6通过电动发电机34-l中发电的电力被充电。因此，蓄电部6的SOC开始增加。在此，准备 下次的外部充电，将HV行驶模式下的控制中心值SOCC(P)设定成比图 6中(a)的控制中心值SOCC(N)低。即、HV行驶模式下的蓄电部6的 SOC成为相对地接近SOC下限值的值。
若完成了车辆100的行驶，通过用户将连接器部200(图1、图2)连 结到车辆100上，开始外部充电(时刻t3)。据此，蓄电部6的SOC开 始增加。
此外，作为假定的车辆100的使用方式可以考虑通勤等。在车辆100 被使用于通勤的情况下，可以认为大多是在从工作单位回家以后才开始 针对车辆100的外部充电。在这种使用方式下，由于能够直到次日早晨 连续地对蓄电部6进行外部充电，所以能够使蓄电部6成为大致充满电 的状态。为此，在这种使用方式下，则成为，每天反复如图6中(b)所示 那样的SOC变化。
另一方面，若在车辆100的行驶完成后不进行外部充电，蓄电部6 的SOC就会长时间维持于相对较低的值。即、如图6中(c)所示那样， 在给出了点火打开指令的时间点(时刻tl),蓄电部6的SOC成为相对 较低的值，经过比较短的时间从EV行驶模式转移到HV行驶模式。由 于在HV行驶模式下也是设定相对较低的控制中心值SOCC(P)不变，所 以蓄电部6的SOC维持接近SOC下限值的值。
一般而言，如果是二次电池或双电荷层电容器，从劣化的观点来看 该SOC接近SOC上限值或者SOC下限值的状态长时间继续是不希望 的。在针对蓄电部6的外部充电的频率较低的情况下，由于判断为这种 从劣化的观点来看不太理想的状态正在继续，所以就有必要与此相对 应。
因此，本实施方式1的HV-ECU2，对蓄电部6的外部充电被执行 的程度(以下也记作"外部充电执行程度，，)进行监视，并且，根据外部 充电执行程度来变更HV行驶模式下的控制中心值。此外，本说明书中 的"外部充电执行程度"还包含外部充电被执行的间隔(时间间隔或者 行驶距离间隔)、以及在规定期间或者规定行驶距离期间外部充电被执 行的次数中的任何 个概念。图7表示使SOC控制中心值从控制中心值SOCC(P)向控制中心值 SOCC(N)分级地变化时的蓄电部6的SOC的时间变化之一例。
参照图7，例如假设了如下的情况在给出了点火关闭指令而成为 IG为OFF的状态后直到成为下一次的IG为ON的状态的期间(时刻 t5-时刻t6)、即在应当进行外部充电的期间，如果没有执行外部充电， 则使HV行驶模式下的SOC控制中心值从控制中心值SOCC(P)向控制 中心值SOCC(N)分级地变化。在此情况下，执行用于使在前次的行驶 中维持在控制中心值SOCC(P)附近的蓄电部6的SOC急剧地上升至控 制中心值SOCC(N)的充电动作。为此，在时刻t6以后的HV行驶模式 下，积极地执行采用了内燃机36的动力的充电动作，燃料消耗率会恶 化。
因此，在本实施方式1的车辆100中，才艮据外部充电被执行的程度 (外部充电执行程度)，使SOC控制中心值连续地变化。更具体而言，随 着外部充电执行程度变低，使SOC控制中心值增加。在此，对于外部 充电执行程度的判断，可以采用各种各样的方法，但是，作为一例，基 于从最近一次完成外部充电(前次外部充电)起的经过时间或者行驶距离 来决定外部充电执行程度。
以下，对主要基于经过时间来决定外部充电执行程度的构成进行说 明，将从最近一次完成外部充电起的经过时间也记作"非外部充电期 间"。
图8表示SOC控制中心值相对于非外部充电期间Tcum的变化之一例。
参照图8， HV-ECU2对非外部充电期间Tcum持续地进行累计，并 且将图8所示的SOC控制中心值以映射形式进行保存。而且，若给出 了点火打开，就参照保存的映射，取得与该时间点的非外部充电期间 Tcum对应的SOC控制中心值。而且，基于所取得的SOC控制中心值 来执行HV行驶模式下的蓄电部6的充放电管理。
如SOC控制中心值相对于此非外部充电期间Tcum的变化特性所示 那样，在非外部充电期间Tcum超过规定的阈值Ta以前，SOC控制中心值被维持于控制中心值SOCC(P)。考虑用户进行外部充电的频率及蓄 电部6的劣化影响等来决定此阈值Ta，例如设定成"30日"。而且，若 非外部充电期间Tcum超过了规定的阈值Ta，则增加SOC控制中心值 直到成为控制中心值SOCC(N)为止。
另外，若执行了外部充电，非外部充电期间Tcum就被复位，所以， 若执行了外部充电，SOC控制中心值也被更新成控制中心值SOCC(P)。
以下，对用于根据上述的外部充电执行程度来变更HV行驶模式下 的SOC控制中心值的控制构造进行说明。
参照图9,本发明的实施方式1的HV-ECU2中的控制构造包括 充电判定部202、基准脉沖振荡部204、累计部206、控制中心值设定部 208、选择部210、输出管理部212、驱动力分配部214、 MG1控制部 216、 MG2控制部218、允许充放电功率i殳定部220。
充电判定部202基于在连接器部200与连接器接受部40连结时由 监视单元42(图2)所检测出的连接器信号CNCT来判定外部充电的执 行。若由此充电判定部202判定为外部充电已执行了，则对累计部206 提供复位信号RESET。累计部206,若从充电判定部202接受到了复位 信号RESET,则将该时间点以前的累计值复位，并开始累计从基准脉 冲振荡部204在规定的每个单位时间发出的脉冲的数量。而且，累计部 206将在该累计值上乘以单位时间后的结果作为非外部充电期间Tcum 输出给控制中心值设定部208。即、累计部206对从最近一次完成外部 充电起的经过时间进行累计。此外，不管车辆100的状态(IG为ON/IG 为OFF)如何,都继续进行累计部206中的脉冲累计。
在控制中心值i殳定部208中，与非外部充电期间Tcum对应地保存 有SOC控制中心值，若从累计部206输出了非外部充电期间Tcum，则 读出与该SOC控制中心值对应的SOC控制中心值，并输出给选择部 210。
选择部210，实现由用户进行的对SOC控制中心值的变更所涉及的 处理的有效化或者无效化的选择。即、如图2所示那样，在本实施方式 1的车辆100中，配置由驾驶者等操作的选择按钮24，并根据选择按钮24的状态来选择指示SOC控制中心值变更的有效化或者无效化。选择 部210响应于通过操作选择按钮24而产生的选择指令，将从控制中心 值设定部208提供的SOC控制中心值、控制中心值SOCC(N)以及控制 中心值SOCC(P)之中的任意一个作为控制中心值SOCC输出给输出管 理部212。
在用户持有积极地使用外部充电功能的意思时，用户能够使用此选 择按钮24使SOC控制中心值的变更无效化，并将控制中心值SOCC 固定于控制中心值SOCC(P)。另外，在用户持有完全不使用外部充电功 能的意思时，用户还能够将控制中心值SOCC固定于控制中心值 SOCC(N)。
当通过驾驶者的操作提供了点火打开指令时，输出管理部212，首 先设定成EV行驶模式，决定与驾驶者要求相应的功率目标值，并提供 给驱动力分配部214。而且，在驱动力分配部214中计算与该功率目标 值相应的针对电动发电机34-2的MG2转矩目标值，并按照该转矩目标 值，生成用于在MG2控制部218中控制逆变器30-1的开关指令PWM1。
若在EV行驶模式的执行过程中蓄电部6的SOC低于了 SOC下限 值，输出管理部212则从EV行驶模式转移到HV行驶模式。而且，输 出管理部212,决定与在蓄电部6中被充放电的功率相当的功率目标值 并提供给驱动力分配部214，以使蓄电部6的SOC维持于以控制中心值 SOCC为中心的规定范围内。此外，这里的控制中心值SOCC釆用在通 过驾驶者的操作而提供了点火打开指令的时间点从控制中心值设定部 208输出的值。
另外，输出管理部212,在由允许充放电功率设定部220所设定的、 在蓄电部6中允许充放电的最大功率值(允许充电功率Win以及允许放 电功率Wout)的范围内决定功率目标值。进而，输出管理部212,为了 产生与驾驶者要求相应的车辆驱动力，与在上述条件下决定的功率目标 值一起，决定针对内燃机36的输出指令Nref。
允许充放电功率设定部220，将允许充放电功率特性以映射的方式 保存，且该允许充放电功率特性是将允许充电功率Win及允许放电功 率Wout与蓄电部6的SOC对应起来所规定的。而且，基于各时间点上的蓄电部6的SOC参照保存的映射，将对应的允许充电功率Win及 允许放电功率Wout提供给输出管理部212。进而，允许充放电功率设 定部220如后述那样,根据控制中心值SOCC使允许充放电功率特性变 化。
驱动力分配部214，基于内燃机36的转速NE来分配在输出管理部 2-12中决定的功率目标值，并计算针对电动发电机34-l的MG1发电目 标值以及针对电动发电机34-2的MG2转矩目标值。
MG1控制部216及MG2控制部218包含反馈控制系统而构成。而 且，MG1控制部216生成针对逆变器30-1的开关指令PWM1,以使电 动发电机34-l发电的电力与MG1发电目标值一致。另外，MG2控制 部218生成针对逆变器30-2的开关指令PWM2，以使在电动发电机34-2 中产生的驱动转矩与MG2转矩目标值一致。
此外，虽然在上述的说明中，就累计部206基于基准脉冲振荡部204 发出的脉冲数来累计非外部充电期间Tcum的构成进行了示例，但是也 可以构成为，累计车速检测部16(图2)所检测出的车辆100的车速SP， 计算非外部行驶距离Dcum。这里，非外部行驶距离Dcum是从最近一 次完成外部充电(前次外部充电)起的行驶距离。在取代非外部充电期间 Tcum而采用了非外部行驶距离Dcum的情况下，由于除了在控制中心 值设定部208中保存与非外部行驶距离Dcum对应的SOC控制中心值 这一点外，其他的相同，所以不重复详细的说明。
通过以上那样的控制构造，实现本实施方式的HV行驶模式下的 SOC控制中心值的变更处理。这些处理能够汇总成如下的处理流程图。
图IO是本发明的实施方式1的SOC控制中心值的变更方法所涉 及的流程图。此外，能够通过执行预先保存在HV-ECU2及电池ECU4 中的程序来实现图IO所示的流程图。
参照图IO，首先，为了执行非外部充电期间Tcum的累计处理， 判断是否已经执行了外部充电(步骤S100)。若判断为已经执行了外部 充电(在步骤S100中为是)，则将该时间点的非外部充电期间Tcum的 值复位(步骤S102)。在非外部充电期间Tcum的值复位以后(步骤S102)、或者判断为未执行外部充电的情况下(在步骤sioo中为否)，使该时间点
的非外部充电期间Tcum的值递增(步骤S104)。
其次，为了执行SOC控制中心值的更新处理，判断是否已给出了 点火打开指令(步骤S106)。如果未给出点火打开指令(在步骤S106中 为否)，处理则返回到最初。
如果给出了点火打开指令(在步骤S106中为是)，则判断是否从选 择按钮24(图2)给出了指示使SOC控制中心值的变更无效化的指令(步 骤S108)。如果未给出指示使SOC控制中心值的变更无效化的指令(在 步骤S108中为否)，则取得非外部充电期间Tcum的值(步骤SllO)，并 使HV行驶模式下的控制中心值SOCC更新成与所取得的非外部充电期 间Tcum对应的SOC控制中心值(步骤S112)。
另 一方面，如果给出了指示使SOC控制中心值的变更无效化的指 令(在步骤S108中为是)，则使HV行驶模式下的控制中心值SOCC更 新成控制中心值SOCC(N)或者控制中心值SOCC(P)(步骤S114)。
若进行了控制中心值SOCC的更新处理(步骤S112或者步骤 S114),处理则返回到最初。
(允许充放电功率特性的变更)
优选在图9所示的HV-ECU2的控制构造中所包含的允许充放电 功率设定部220中，根据控制中心值SOCC使允许充放电功率特性变化。
图ll表示允许充放电功率设定部220中所保存的允许充放电功率 特性之一例。参照图11，允许充放电功率设定部220保存与蓄电部6 的SOC对应的允许充电功率Win及允许放电功率Wout(允许充放电功 率特性)，并且根据所设定的控制中心值SOCC，使此允许充放电功率 特性变化。在HV行驶模式下，为了对充放电进行控制以使蓄电部6的 SOC维持于以规定的控制中心值为中心的规定范围内，设定可以实现 关于此蓄电部6的充放电控制的允许充放电功率特性。同时，还需要使 用用于回避蓄电部6成为过放电或者过充电的情况的允许充 电功率特 性。作为一例，构成为，在允许充放电功率设定部220中，与所设定 的控制中心值SOCC联动，使允许充电功率Win及允许放电功率Wout 整体位移。此外，能够通过在允许充放电功率设定部220中以映射方式 保存多个允许充放电功率特性，并且选择与控制中心值SOCC相应的允 许充放电功率特性来实现这种允许充放电功率特性的变化。
通过这样根据所设定的控制中心值SOCC使允许充放电功率特性 变化，即使控制中心值SOCC被变更了，也能够可靠地执行蓄电部6 中的充放电控制，并且能够回避蓄电部6成为过放电或者过充电的情况。
(转换器的控制系统中所包含的控制要素的特性值变更)
在HV-ECU2中，包含用于控制转换器8的电压变换动作的控制 系统。可是， 一般而言，如果是二次电池或双电荷层电容器，则具有该 SOC越低则内部电阻值相应地越增大的倾向。即、若控制中心值SOCC 被设定得较低，蓄电部6的SOC维持于较低，则针对蓄电部6的输入 输出阻抗相应地增大。因此，蓄电部6的SOC变得越低，则越需要以 更高的响应性来执行转换器8的电压变换动作。
因此，在本实施方式1的HV-ECU2中，根据控制中心值SOCC 来变更用于控制转换器8的电压变换动作的控制系统中所包含的控制要 素的特性值，以执行最佳的电压变换动作。
图12是表示本发明的实施方式1的HV-ECU2中所包含的用于控 制转换器8的电压变换动作的控制构造的框图。
参照图12, HV-ECU2中的控制构造包括偏差计算部230、 PI 控制部232、调制器240和特性值变更部242。此外，在图12中表示用 于使主正母线MPL和主负母线MNL之间的电压值Vh与目标电压值 Vl^相一致的反馈控制系统。
偏差计算部230计算电压值Vh相对于目标电压值VM的电压偏 差。PI控制部232包含比例要素(P: proportional element)234以及积 分要素(I: integral element)236,接受偏差计算部230中计算出的电压 偏差，按照各要素的特性值(比例增益Kl及积分时间Tl)来计算PI输 出值。而且，向调制部240提供在PI控制部232中计算出的PI输出值，调制器240对PI输出值和未图示的振荡部产生的载波(carrier wave)进 行比较，生成开关指令PWC。
在此，特性值变更部242包含增益保存部242a，该增益保存部242a 与控制中心值SOCC对应保存多个比例增益K1及积分时间Tl的组。 而且，特性值变更部242，根据从选择部210输出的控制中心值SOCC， 来选择对应的比例增益Kl及积分时间Tl的组，并分别对比例要素234 及积分要素236设定所选择的一组值。
此外，基于通过实验测定的蓄电部6的内部电阻值等计算出各组 中包含的比例增益Kl及积分时间Tl的值。
这样，通过根据所设定的控制中心值SOCC来变更用于控制转换 器8的电压变换动作的控制系统中所包含的控制要素的特性值，即使蓄 电部6的内部电阻变动，也能够以最佳方式控制蓄电部6中的充放电电 力。
(蓄电部监视用的基准范围的变更)
如上述那样，电池ECU4常时监视蓄电部6的SOC是否在规定 的基准范围，如果蓄电部6的SOC处于基准范围外(过放电侧或者过充 电侧)，则输出诊断代码。也优选根据控制中心值SOCC来变更用于监 视蓄电部6的此基准范围。
图13表示本发明的实施方式1的电池ECU4中的控制构造的框图。
参照图13，电池ECU4计算蓄电部6的SOC，并且，基于计算 出的SOC来判断蓄电部6中有无异常。而且，电池ECU4中的控制构 造包含SOC计算部402、 SOC基准上限值设定部406、 SOC基准下限 值设定部416以及比较部404、 414。
SOC计算部402计算蓄电部6的SOC，并将该计算出的SOC输 出给HV-ECU4(图2)及比较部404、 414。对于SOC的计算，能够采用 公知的各种各样的方法，但是，在SOC计算部402中，作为一例，执 行采用了根据开路电压值计算出的暂定SOC、和根据电流值Ib的累计值计算出的修正SOC的方法。具体而言，在基于各时间点的电流值Ib 及电压值Vb计算出蓄电部6的开路电压值的基础上，根据预先通过实 验测定的基准充放电特性上的与该开路电压值对应的值来决定蓄电部6 的暂定SOC。进而，根据电流值Ib的累计值导出修正SOC,通过将此 修正SOC和暂定SOC进行相加来计算蓄电部6的SOC。
比较部404，对在SOC计算部402中计算出的蓄电部6的SOC、 和由SOC基准上限值设定部406设定的SOC基准上限值进行比较，如 果，蓄电部6的SOC超过了 SOC基准上P艮值，则输出用于通知蓄电部 6的SOC处于过充电侧的诊断代码。
同样，比较部414,对在SOC计算部402中计算出的蓄电部6的 SOC、和由SOC基准下P艮值设定部416设定的SOC基准下限值进行比 较，如果蓄电部6的SOC低于SOC基准下限值，则输出用于通知蓄电 部6的SOC处于过放电侧的诊断代码。
这里，通过变更控制中心值SOCC,维持蓄电部6的SOC的范围 也发生变化，所以需要设定与蓄电部6的SOC被控制的此范围相应的 SOC基准上限值及SOC基准下限值。为此，SOC基准上P艮值设定部 406及SOC基准下限值设定部416，根据控制中心值SOCC使SOC基 准上限值及SOC基准下限值变化。
具体而言，SOC基准上限值设定部406及SOC基准下限值设定 部416分别包含分别与控制中心值SOCC对应而保存了多个SOC基准 上限值及SOC基准下限值的基准值保存部406a及406b。而且，SOC 基准上限值设定部406及SOC基准下限值设定部416，根据从选择部 210输出的控制中心值SOCC，分别从基准值保存部406a及406b选择 对应的SOC基准上限值及SOC基准下限值，并将所选择的值分别提供 给比较部404及414。
这样，通过根据所设定的控制中心值SOCC来变更SOC基准上 限值及SOC基准下限值，就能够与控制中心值SOCC的变化联动来监 视在蓄电部6中有无异常。
根据本发明的实施方式1，在从EV行驶模式向HV行驶模式转移后，用于控制蓄电部6的SOC的目标值、即SOC控制中心值与外部 充电执行程度相应而增加。另外，基于从最近一次完成外部充电(前次 外部充电)起的经过时间或者行驶距离来决定此外部充电执行程度。因 此，即使是不怎么实施外部充电的用户，也能够回避蓄电部6的SOC 长时间维持于较低的状态的情况，能够抑制低SOC所造成的蓄电部6 的劣化。
由此，积极地实施外部充电的用户可以享受此优点，另一方面， 不怎么实施外部充电的用户可以以抑制蓄电部6的劣化的方式来^f吏用混 合动力车辆。
[实施方式2
在上述本发明的实施方式1的车辆100中，对直接地变更HV行 驶模式下的控制中心值SOCC的构成进行了说明，但是，也可以构成为， 通过使根据蓄电部6的SOC而确定的充电功率要求值变化来实际地变 更控制中心值SOCC。在本发明的实施方式2中对通过使充电功率要求 特性变化来实际地变更控制中心值SOCC的构成进行说明。
对于在本发明的实施方式2的混合动力车辆100A中进行外部充 电的构成，由于与图l同样，所以不再重复详细的说明。另外，关于混 合动力车辆100A的概略构成，除HV-ECU2中的控制构造外与图2同 样，所以不再重复详细的说明。
图14是表示本发明的实施方式2的HV-ECU2A中的控制构造的框图。
参照图14，对于HV-ECU2A中的控制构造，在图9所示的 HV-ECU2A的控制构造的基础上，取代控制中心值设定部208、选择部 210、输出管理部212而分别设置了充电功率要求设定部209、选择部 210A、输出管理部212A。
充电功率要求i殳定部209经由选择部210A对输出管理部212A提
供充电功率要求特性，该充电功率要求特性是将对蓄电部6进行充电所
需要的功率与蓄电部6的SOC对应起来而规定的。即、蓄电部6按照 充电功率要求特性所规定的功率要求值来进行充放电控制。图15表示在充电功率要求设定部209中保存的充电功率要求特性 之一例。参照图15，以蓄电部6的SOC越低则充电功率要求值Pchrg 越大的方式来规定充电功率要求特性。由此，若蓄电部6的SOC降低 了，则积极地进行充电，向使蓄电部6的SOC上升的方向执行充电控 制。在此，充电功率要求值Pchrg为"0"的SOC相当于控制中心值 SOCC。即、直到充电功率要求值Pchrg成为"0"为止，继续针对蓄 电部6的充电要求，所以就以充电功率要求值Pchrg为"0"的SOC为 目标来对蓄电部6的SOC进行充电控制。
因此，充电功率要求设定部209，根据非外部充电期间Tcum使 充电功率要求特性Pchrg(SOC)进行变化，由此来实际地变更控制中心 值SOCC。此外，若使之与图8所示的SOC控制中心值的变化进行对 比，则充电功率要求设定部209在分别在控制中心值SOCC(P)以及 SOCC(N)充电功率要求值Pchrg成为"0"的这样两个充电功率要求特 性之间，使充电功率要求特性Pchrg(SOC)连续地进行变化。
再次，参照图14，将如上述那样在充电功率要求设定部209中所 设定的充电功率要求特性Pchrg(SOC)输出给选择部210A。
选择部210A根据由驾驶者等所操作的选择按钮24(图2)的状态， 将充电功率要求设定部209中所设定的充电功率要求特性Pchrg(SOC)、 与控制中心值SOCC(N)相当的充电功率要求特性Pchrg(N,SOC)以及与 控制中心值SOCC(P)相当的充电功率要求特性Pchrg(P,SOC)之中任意 一个输出给输出管理部212A。与图9所示的选择部210相同，这是用 户进行的用于选择SOC控制中心值变更的有效化或者无效化的处理。
输出管理部212A，在从EV行驶模式转移到HV行驶模式后，依 照充电功率要求特性来决定与在蓄电部6中被充放电的电力相当的功率 目标值，并提供给驱动力分配部214。
关于其他，由于与上述图9所示的HV-ECU2相同，所以不再重 复详细的说明。
根据本发明的实施方式2,在从EV行驶模式向HV行驶模式转 移后，使蓄电部6的充放电控制中使用的充电功率要求特性与外部充电执行程度相应而变化。由于此充电功率要求特性的变化，实际上变更了
针对蓄电部6的SOC控制中心值，所以能够取得与上述本发明的实施 方式l同样的效果。进而，根据本发明的实施方式2，与直接变更SOC 控制中心值的情况相比较，能够更灵活地设定充放电控制，所以能够将 燃料消耗效率保持于较高的值不变，而在外部充电执行程度较低的情况 下使SOC控制中心值增加。
此外，虽然在上述的本实施方式l以及2中，对通过累计基准脉冲 振荡部204所发出的脉冲数来计算从最近一次完成外部充电(上次外部 充电)起的经过时间的构成进行了示例，但是，除此以外，例如也可以 基于由导航系统中使用的GPS(Global Positioning System)所取得的时 刻，来计算经过时间。进而，除了从最近一次完成外部充电起的经过时 间或行驶距离以外，还可以基于每一次充电的充电量等来决定并计算出 外部充电执行程度。
另外，虽然在上述的实施方式1以及2中，对使用对应的两个逆 变器将输入到两个电动发电机的中性点的外部电源(单相交流)变换成直 流电对蓄电部进行充电的构成进行了示例，但是，并不限于此构成。例 如，还可以另行设置用来对外部电源进行变换而生成用于对蓄电部进行 充电的电力(直流电)的功率变换装置(整流装置)。
另外，虽然在上述的实施方式1以及2中，对两个电动发电机分 别实现"发电单元(或者发电机构)"以及"驱动力产生单元(或者驱动力 产生机构)"的、所谓的串联/并联式混合动力车辆进行了示例，但是， 对于一个电动发电机实现"发电单元(发电机构)"以及"驱动力产生单 元(驱动力产生机构)"的串联式或者并联式混合动力车辆也同样可以应 用。
本次所公开的实施方式，在所有方面都应当认为是示例而并非限 制性的实施例。本发明的范围，不是上述的说明，而是由权利要求书所 示，包含与权利要求均等的含义以及范围内的所有变更。
权利要求
1.一种混合动力车辆(100、100A)，其中，具备通过燃料的燃烧进行作动的内燃机(36)；可以接受通过上述内燃机(36)作动所产生的动力而进行发电的发电单元(30-1、34-1)；通过来自上述发电单元(30-1、34-1)的电力而被充电的蓄电部(6)；通过来自上述发电单元(30-1、34-1)及上述蓄电部(6)的至少一方的电力产生驱动力的驱动力产生单元(30-2、34-2)；与外部电源(PSL)电连接，并利用上述外部电源(PSL)对上述蓄电部(6)进行充电的外部充电单元(30-1、30-2、34-1、34-2、40)；以及根据驾驶者要求来控制要产生的车辆驱动力，并且对在上述蓄电部(6)中被充放电的电力进行控制的控制部(2、2A)，上述控制部(2、2A)按照第1行驶模式进行控制直到上述蓄电部(6)的充电状态值低于规定值为止，并且，若上述充电状态值低于上述规定值则转移到第2行驶模式，在上述第1行驶模式下，限制利用上述发电单元(30-1、34-1)对上述蓄电部(6)进行充电，另一方面，在上述第2行驶模式下，允许利用上述发电单元(30-1、34-1)对上述蓄电部(6)进行充电，以使上述充电状态值维持于以控制中心值为中心的规定范围内，上述控制部(2、2A)包括控制中心值变更单元(202、204、206、208、210；202、204、206、209、210A)，该控制中心值变更单元根据利用上述外部充电单元(30-1、30-2、34-1、34-2、40)对上述蓄电部(6)进行充电被执行的程度、即外部充电执行程度，来变更上述控制中心值。
2. 按照权利要求l所记载的混合动力车辆，其中，上述控制部(2A)按照充电功率要求特性来对在上述蓄电部(6)中被 充放电的电力进行控制，且该充电功率要求特性是将对上述蓄电部(6) 进行充电所需要的功率与上述蓄电部(6)的充电状态值对应起来而规定 的，上述控制中心值变更单元(202、 204、 206、 209、 210A),通过使上 述充电功率要求特性变化来变更上述控制中心值。
3. 按照权利要求l所记载的混合动力车辆，其中，上述控制中心值变更单元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)随着上述外部充电执行程度变小，而增加上述控制中心值。
4. 按照权利要求l所记载的混合动力车辆，其中，上述控制中心值变更单元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)基于从最近一次完成的利用上述外部电源(PSL)对上述蓄电 部(6)进行的充电被执行后的经过期间及行驶距离的至少一方，来判断上 述外部充电执行程度。
5. 按照权利要求4所记载的混合动力车辆，其中，如果上述经过期间及上述行驶距离的至少一方超过了对应的规定 阈值，上述控制中心值变更单元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)则变更上述控制中心值。
6. 按照权利要求l所记载的混合动力车辆，其中，上述控制部(2、 2A)在允许充放电功率特性的范围内对在上述蓄电 部(6)中被充放电的电力进行控制，且该允许充放电功率特性是将在上述 蓄电部(6)中被允许的充放电功率的最大值与上述蓄电部(6)的充电状态 值对应起来而规定的，上述允许充放电功率特性根据由上述控制中心值变更单元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)所变更的上述控制中 心值而变孑匕。
7. 按照权利要求l所记载的混合动力车辆，其中，还进一步具备被配置在上述蓄电部(6)和上述驱动力产生单元(30-2、 34-2)之间的、 在上述蓄电部(6)和上述驱动力产生单元(30-2、 34-2)之间进行电压变换 的电压变换部(8),上述控制部(2、 2A)还进一步包含控制系统(230、 232、 240、 242)， 该控制系统至少包含一个控制要素，对上述电压变换部(8)中的电压变换 动作进行控制，上述控制系统(230、 232、 240、 242)中所包含的上述至少一个控制 要素的特性值，才艮据由上述控制中心值变更单元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)所变更的上述控制中心值而变化。
8. 按照权利要求l所记载的混合动力车辆，其中，还进一步具备蓄电部监视单元(402、 404、 406、 414、 416)，该蓄电 部监视单元监视上述蓄电部(6)的充电状态值，如果上述充电状态值处于 规定的基准范围外，则输出表示上述蓄电部(6)异常的信号，上述蓄电部监视单元(402、 404、 406、 414、 416)中使用的上述基准 范围，根据由上述控制中心值变更单元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)所变更的上述控制中心值而变化。
9. 按照权利要求l所记载的混合动力车辆，其中，上述控制中心值变更单元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)根据外部输入的选择指令而被有效化或者被无效化。
10. —种混合动力车辆(IOO、 IOOA)，其中，具备 通过燃料的燃烧而作动的内燃机(36);可以接受通过上述内燃机(36)作动所产生的动力而发电的发电机构 (30-1、 34-1);通过来自上述发电机构(30-l、 34-1)的电力而被充电的蓄电部(6);通过来自上述发电机构(30-l、 34-1)及上述蓄电部(6)的至少一方的 电力产生驱动力的驱动力产生机构(30-2、 34-2);与外部电源(PSL)电连接，并利用上述外部电源(PSL)对上述蓄电部 (6)进行充电的外部充电机构(30-1、 30-2、 34-1、 34-2、 40);以及根据驾驶者要求来控制要产生的车辆驱动力，并且对在上述蓄电部 (6)中被充放电的电力进行控制的控制部(2、 2A)，上述控制部(2、 2A)按照第l行驶模式进行控制直到上述蓄电部(6) 的充电状态值低于规定值为止，并且，若上述充电状态值低于上述规定 值则转移到第2行驶模式，在上述第l行驶模式下限制利用上述发电机构(30-l、 34-1)对上述 蓄电部(6)进行充电，另一方面，在上述第2行驶模式下允许利用上述发 电机构(30-l、 34-1)对上述蓄电部(6)进行充电，以^Ji述充电状态值维 持于以控制中心值为中心的规定范围内，上述控制部(2、 2A)根据利用上述外部充电机构(30-1、 30-2、 34-1、 34-2、 40)对上述蓄电部(6)进行充电被执行的程度、即外部充电执行程度来变更上 述控制中心值。
全文摘要
HV-ECU连续地对从最近一次完成外部充电(前次外部充电)起的经过时间即非外部充电时间Tcum进行累计。而且，若给出了点火打开，则参照保存的映射，取得与该时间点的非外部充电时间Tcum相对应的SOC控制中心值。而且，基于所取得的SOC控制中心值来执行HV行驶模式下的蓄电部的充放电管理。如果非外部充电时间Tcum超过了规定的阈值Ta，则增加SOC控制中心值，直到成为控制中心值SOCC(N)为止。
文档编号B60W10/26GK101616828SQ20088000540
公开日2009年12月30日 申请日期2008年2月15日 优先权日2007年2月20日
发明者市川真士 申请人:丰田自动车株式会社