混合动力车辆的控制装置及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及混合动力车辆的控制装置及控制方法。
【背景技术】
[0002]混合动力车辆能够利用电力、燃料等多种能源来行驶，并能够相应于所使用的能源而利用各种行驶模式来行驶。作为混合动力车辆的行驶模式，例如具有EV行驶模式、串联行驶模式和发动机行驶模式等，所述EV行驶模式仅利用蓄电器的电力驱动电动机来行驶，所述串联行驶模式利用由发电机通过内燃机的动力而发出的电力驱动电动机来行驶，所述发动机行驶模式利用内燃机直接驱动驱动轮来行驶。以往提出了可在切换这些行驶模式的同时进行行驶的混合动力车辆(例如参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平9-224304号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]在专利文献I所述的混合动力车辆中，随着要求扭矩增大，行驶模式从电动机的单独运转(EV行驶模式)被切换到内燃机的单独运转(发动机行驶模式)。但是，在利用内燃机直接驱动驱动轮的情况下，由于减速比等比例的设定存在限制，因此有时很难在燃料效率佳的运转点使内燃机运转。鉴于这些情况，在串联行驶模式中能够自由地设定内燃机的运转点，因此优选以从EV行驶模式切换到串联行驶模式、并且从串联行驶模式切换到EV行驶模式的方式来进行行驶模式的切换。
[0008]此外，在根据推动车辆所需的要求扭矩来切换行驶模式的情况下，尽管根据蓄电器的剩余容量(SOC:State Of Charge (充电状态))和温度等状态，蓄电器无法输出与要求扭矩对应的要求电力，但还是进行在EV行驶模式下的行驶，因此有可能使驱动性能变差。此外，在这样的情况下，有可能使蓄电器过度放电。
[0009]本发明正是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高能量效率和驱动性能的混合动力车辆的控制装置以及控制方法。
[0010]用于解决课题的手段
[0011]为了达成上述目的，权利要求1的发明是一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备:内燃机(例如后述的实施方式中的内燃机109);电动机(例如后述的实施方式中的电动机101);发电机(例如后述的实施方式中的发电机107)，其利用所述内燃机的动力进行发电；以及蓄电器(例如后述的实施方式中的蓄电器113)，其存储由所述电动机或所述发电机发出的电力，向所述电动机提供电力，所述混合动力车辆的控制装置的特征在于，所述混合动力车辆能够按照EV行驶模式和串联行驶模式来行驶，其中，在所述EV行驶模式中，仅利用所述蓄电器的电力来驱动所述电动机，在所述串联行驶模式中，利用由所述发电机通过所述内燃机的动力发出的电力来驱动所述电动机，所述混合动力车辆的控制装置具备:要求驱动力导出部(例如后述的实施方式中的管理部ECU119)，其根据车速和油门踏板开度来导出所述电动机的要求驱动力；要求电力导出部(例如后述的实施方式中的管理部ECU119)，其根据所述要求驱动力和所述电动机的转速来导出要求电力；EV输出上限值导出部(例如后述的实施方式中的管理部ECU119)，其根据所述蓄电器的剩余容量和所述蓄电器的温度来导出所述蓄电器可输出的最大值即EV输出上限值；EV输出许可值导出部(例如后述的实施方式中的管理部ECU119)，其根据所述蓄电器的剩余容量和所述蓄电器的温度，由满足K在EV行驶模式下行驶时产生的损失)+ (发出在EV行驶模式下消耗的电力时产生的损失)} < (在串联行驶模式下产生的损失)的输出的上限值，导出EV输出许可值；内燃机运转适宜度导出部(例如后述的实施方式中的管理部E⑶119)，其至少根据所述要求电力、所述EV输出上限值和所述EV输出许可值导出内燃机运转适宜度；内燃机起动部(例如后述的实施方式中的管理部ECU119)，其在所述内燃机的停止中所述内燃机运转适宜度的累计值超过了第I预定值时起动所述内燃机；以及内燃机停止部(例如后述的实施方式中的管理部ECU119)，其在所述内燃机的运转中所述内燃机运转适宜度的累计值低于比所述第I预定值低的第2预定值时停止所述内燃机。
[0012]权利要求2的发明根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述内燃机运转适宜度导出部具有适宜度导出部(例如后述的实施方式中的管理部ECU119)，所述适宜度导出部根据隶属函数，基于所述要求电力进行模糊判定，由此导出EV行驶模式适宜度和串联行驶模式适宜度，其中，所述隶属函数是根据所述EV输出上限值和所述EV输出许可值来设定的，所述适宜度导出部至少根据所述EV行驶模式适宜度和所述串联行驶模式适宜度导出所述内燃机运转适宜度。
[0013]权利要求3的发明根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述内燃机运转适宜度导出部还具有根据所述油门踏板开度和所述制动踏板踩踏力导出EV适宜系数的系数导出部，所述适宜度导出部根据所述EV适宜系数、所述EV行驶模式适宜度和所述串联行驶模式适宜度导出所述内燃机运转适宜度。
[0014]权利要求4的发明根据权利要求1至3中的任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述EV输出上限值和所述EV输出许可值是利用分别根据所述蓄电器的剩余容量和所述蓄电器的温度导出的值中的较小的值来设定的。
[0015]权利要求5的发明根据权利要求1至4中的任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述蓄电器的剩余容量越小，所述EV输出上限值和所述EV输出许可值被设定得越小。
[0016]权利要求6的发明根据权利要求1至5中的任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述蓄电器的温度越低，所述EV输出上限值和所述EV输出许可值被设定得越小。
[0017]权利要求7的发明根据权利要求1至6中的任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述内燃机停止部在所述内燃机的运转中所述内燃机运转适宜度的累计值低于所述第2预定值、且所述蓄电器的剩余容量为预定值以上时停止所述内燃机。
[0018]权利要求8的发明根据权利要求7所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，所述内燃机停止部在所述内燃机的运转中所述内燃机运转适宜度的累计值低于所述第2预定值、所述蓄电器的剩余容量为所述预定值以上、且所述蓄电器可输出的最大值为预定值以上时停止所述内燃机。
[0019]权利要求9的发明是一种混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆具备:内燃机；电动机；发电机，其利用所述内燃机的动力进行发电；以及蓄电器，其存储由所述电动机或所述发电机发出的电力，向所述电动机提供电力，所述混合动力车辆的控制方法的特征在于，所述混合动力车辆能够按照EV行驶模式和串联行驶模式来行驶，其中，在所述EV行驶模式中，仅利用所述蓄电器的电力来驱动所述电动机，在所述串联行驶模式中，利用由所述发电机通过所述内燃机的动力发出的电力来驱动所述电动机，所述混合动力车辆的控制方法具备以下步骤:根据车速和油门踏板开度来导出所述电动机的要求驱动力；根据所述要求驱动力和所述电动机的转速来导出要求电力；根据所述蓄电器的剩余容量和所述蓄电器的温度来导出所述蓄电器可输出的最大值即EV输出上限值；根据所述蓄电器的剩余容量和所述蓄电器的温度，由满足K在EV行驶模式下行驶时产生的损失)+ (发出在EV行驶模式下消耗的电力时产生的损失)} < (在串联行驶模式下产生的损失)的输出的上限值，导出EV输出许可值；至少根据所述要求电力、所述EV输出上限值和所述EV输出许可值导出内燃机运转适宜度；在所述内燃机的停止中所述内燃机运转适宜度的累计值超过了第I预定值时起动所述内燃机；以及在所述内燃机的运转中所述内燃机运转适宜度的累计值低于比所述第I预定值低的第2预定值时停止所述内燃机。
[0020]发明的效果
[0021]根据权利要求1、9的发明，根据对应于蓄电器的状态而设定的EV输出上限值、EV输出许可值和要求电力，判断内燃机的起动和停止，因此能够确保所希望的要求电力，并且能够防止蓄电器过度放电，从而能够提高能量效率。此外，根据内燃机运转适宜度的累计值和具有滞后范围的阈值判断内燃机的起动和停止，因此不用不必要地控制内燃机。由此能够进行体察到用户的意志的、更准确的控制。
[0022]根据权利要求2的发明，通过根据要求电力进行模糊判定，判断是否起动内燃机，因此不用担心蓄电器的输出不足造成的驱动力不足，并且不用不必要地控制内燃机。
[0023]根据权利要求3的发明，考虑到油门踏板开度和制动踏板踩踏力这样的用户意志，因此能够提尚驱动性能，并且能够进一步提尚能量效率。
[0024]根据权利要求4?6的发明，考虑到由于蓄电器的SOC或温度而使可输出的电力减少，因此能够确保要求电力。
[0025]根据权利要求7的发明，进一步考虑蓄电器的SOC来判断内燃机的停止，因此不用担心蓄电器的输出不足造成的驱动力不足。
[0026]根据权利要求8的发明，进一步考虑蓄电器的输出来判断内燃机的停止，因此不用担心蓄电器的输出不足造成的驱动力不足。
【附图说明】
[0027]图1是示出使用本实施方式的控制装置的混合动力车辆的示意图。
[0028]图2是示出本实施方式的混合动力车辆的控制装置的详细结构的说明图。
[0029]图3是示出图2所示的MOT要求电力导出模块的详细结构的说明图。
[0030]图4是示出图2所示的ENG GEN控制模块的详细结构的