混合動力車輛的制作方法

專利名稱：混合動力車輛的制作方法
技術領域：
本發明涉及可以通過外部電源對搭載的蓄電部進行充電的混合動 力車輛，特別是涉及用于根據用戶的使用形態以最佳方式對蓄電部的充
電狀態值進行管理的技術。
背景技術：
近年來，考慮到環境問題，將發動機和電動機有效地組合起來進行 行駛的混合動力車輛已實用化。這種混合動力車輛搭載有以可充放電方 式構成的蓄電部，在起動時和加速時等向電動機供給電力以產生驅動 力，另一方面，在下坡和制動時等將車輛的動能作為電力進行回收。
在這種混合動力車輛中，提出了可以通過與商用電源等外部電源電 連接對搭載的蓄電部進行充電的構成。根據這種可以進行外部充電的車 輛，對于上下班和購物等比較短的距離的行駛，通過使發動機保持于停 止狀態不變而使用預先貯存在蓄電部中的來自外部電源的電力來行駛，
就可以使綜合燃料消耗效率提高。這種行駛模式也被稱之為EV(Electric Vehicle)行駛模式。
若蓄電部的充電狀態值(SOC: State Of Charge)因基于此EV行駛 模式的車輛行駛而低于規定的下限值，則轉移到允許發動機作動的通常 的HV(Hybrid Vehicle)行駛模式。在此HV行駛模式下，發動機的作動 輸出被用作行駛用的驅動力，并且還被用于對蓄電部進行充電用的發電 動作.
作為這樣切換EV行駛模式和HV行駛模式的構成，在日本特開平 09-098513號公報中公開了如下構成的混合動力電動汽車的充放電控制 裝置確保初始電池行駛距離、且抑制發電行駛(混合動力行駛)的行駛 比例，充分地獲得肅靜性較高這一優點的同時防止發電用內燃機的燃油 效率的惡化以實現廢氣的減少。
在可以通過外部電源對所搭栽的蓄電部進行充電的車輛中，最好是不同于上述日本特開平09-098513號公報所公開的混合動力電動汽車的 充放電控制裝置，將HV行駛模式下的蓄電部的充電狀態值(電池充電 率)控制成相對較低的值。這是為了在行駛完成后利用外部電源進行充 電時，貯存盡可能多的來自外部電源的電力。
但是，車輛的使用方式因用戶而不一樣。亦即，既有以比較短的距 離行駛為主體的用戶，還有以比較長的距離行駛為主體的用戶，每個用 戶執行利用外部電源的充電操作的程度(即、執行頻率)也不盡相同。
其結果，在不太頻繁地利用外部電源進行充電的混合動力車輛中， 蓄電部的充電狀態值被維持于相對較低的值的期間變長。從蓄電部劣化 的觀點來看這樣長時間持續低充電狀態是不希望的。

發明內容
本發明就是為了解決這樣的問題點而完成的，其目的就是提供一種 可以根據用戶的使用方式來抑制蓄電部的劣化的可外部充電的混合動 力車輛。
按照本發明某一技術方案的混合動力車輛，其具備通過燃料的燃 燒進行作動的內燃機；可以接受通過內燃機作動所產生的動力而進行發 電的發電單元；通過來自發電單元的電力而被充電的蓄電部；通過來自 發電單元及蓄電部的至少一方的電力產生驅動力的驅動力產生單元；與 外部電源電連接，并利用外部電源對蓄電部進行充電的外部充電單元； 以及根據駕駛者要求來控制要產生的車輛驅動力，并且對在蓄電部中被 充放電的電力進行控制的控制部。控制部按照第l行駛模式進行控制直 到蓄電部的充電狀態值低于規定值為止，并且，若充電狀態值低于規定 值則轉移到第2行駛模式。在第l行駛模式下，限制利用發電單元對蓄 電部進行充電，另一方面，在第2行駛模式下允許利用發電單元對蓄電 部進行充電，以使充電狀態值維持于以控制中心值為中心的規定范圍 內。控制部包括控制中心值變更單元，該控制中心值變更單元根據利用 外部充電單元對蓄電部進行充電被執行的程度、即外部充電執行程度來 變更控制中心值。
根據該技術方案的混合動力車輛，根據外部充電執行程度來變更控制中心值，該控制中心值用于規定將向允許利用發電單元對蓄電部進行
充電的第2行駛模式轉移后的蓄電部的充電狀態值進行維持的范圍。由 此，就可以回避起因于利用外部充電單元對蓄電部進行充電被執行的程 度較小而使蓄電部的充電狀態值維持于較低的值的情況，抑制蓄電部的 劣化。
優選，控制部按照充電功率要求特性來對在蓄電部中被充放電的電 力進行控制，且該充電功率要求特性是將對蓄電部進行充電所需要的功 率與蓄電部的充電狀態值對應起來而規定的，控制中心值變更單元，通 過使充電功率要求特性變化來變更控制中心值。
優選，控制中心值變更單元，隨著外部充電執行程度變小，而增加 控制中心值。
優選，控制中心值變更單元，基于從最近一次完成利用外部電源對 蓄電部進行充電被執行后的經過期間及行駛距離的至少一方，來判斷外 部充電執行程度。
優選，如果經過期間及行駛距離的至少 一方超過了對應的規定閾 值，控制中心值變更單元則變更控制中心值。
優選，控制部在允許充放電功率特性的范圍內對在蓄電部中被充放 電的電力進行控制，且該允許充放電功率特性是將在蓄電部中被允許的 充放電功率的最大值與蓄電部的充電狀態值對應起來而規定的，允許充 放電功率特性根據由控制中心值變更單元所變更的控制中心值而變化。
優選，按照這一技術方案的混合動力車輛，還進一步具備被配置 在蓄電部和驅動力產生單元之間的、在蓄電部和驅動力產生單元之間進
行電壓變換的電壓變換部。控制部還進一步包含控制系統，該控制系統 至少包含一個控制要素，對電壓變換部中的電壓變換動作進行控制，控 制系統中所包含的至少 一個控制要素的特性值，根據由控制中心值變更 單元所變更的控制中心值而變化。
優選，按照這一技術方案的混合動力車輛，還進一步具備蓄電部監 視單元，該蓄電部監視單元監視蓄電部的充電狀態值，如果充電狀態值 處于規定的基準范圍外，則輸出表示蓄電部異常的信號。蓄電部監視單元中使用的基準范圍，根據由控制中心值變更單元所變更的控制中心值 而變化。
優選，控制中心值變更單元根據外部輸入的選擇指令而被有效化或 者被無效化。
按照本發明另一技術方案的混合動力車輛，具備通過燃料的燃燒 而作動的內燃機；可以接受通過內燃機作動所產生的動力而進行發電的 發電機構；通過來自發電機構的電力而被充電的蓄電部；通過來自發電 機構及蓄電部的至少一方的電力產生驅動力的驅動力產生機構；與外部 電源電連接，并利用外部電源對蓄電部進行充電的外部充電機構；以及 根據駕駛者要求來控制要產生的車輛驅動力，并且對在蓄電部中被充放 電的電力進行控制的控制部。控制部按照第l行駛模式進行控制直到蓄 電部的充電狀態值低于規定值為止，并且，若充電狀態值低于規定值則 轉移到第2行駛模式，在第l行駛模式下限制利用發電機構對蓄電部進 行充電，另一方面，在第2行駛模式下允許利用發電機構對蓄電部進行 充電，以使充電狀態值維持于以控制中心值為中心的規定范圍內。控制 部根據利用外部充電機構對蓄電部進行充電被執行的程度、即外部充電 執行程度來變更控制中心值。
根據本發明，能夠實現可以才艮據用戶的使用方式來抑制蓄電部劣化 的可外部充電的混合動力車輛。


圖l是通過外部電源對搭載在根據本發明的實施方式l的混合動力 車輛上的蓄電部進行充電時的整體構成圖。
圖2是根據本發明的實施方式1的混合動力車輛之概略構成圖。
圖3是逆變器以及電動發電機之概略構成圖。
圖4是零電壓模式下的逆變器及電動發電機之零相序等效電路。
圖5是轉換器之概略構成圖。
圖6表示伴隨于混合動力車輛的行駛的蓄電部的SOC的時間變化之一例。
圖7表示使SOC控制中心值從控制中心值SOCC(P)向控制中心值 SOCC(N)分級地變化時的蓄電部的SOC的時間變化之一例。
圖8表示SOC控制中心值相對于非外部充電期間Tcum的時間變 化之一例。
圖9是表示根據本發明的實施方式1的HV-ECU中的控制構造的 框圖。
圖10是才艮據本發明的實施方式1的SOC控制中心值的變更方法所 涉及的流程圖。
圖11表示允許充放電功率設定部中所保存的允許充放電功率特性 之一例。
圖12是表示根據本發明的實施方式1的HV-ECU中所包含的用于 控制轉換器的電壓變換動作的控制構造的框圖。
圖13是表示根據本發明的實施方式1的電池ECU中的控制構造的 框圖。
圖14是表示根據本發明的實施方式2的HV-ECU中的控制構造的 框圖。
圖15表示充電功率要求設定部中所保存的充電功率要求特性之一例。
具體實施例方式
參照附圖對本發明的實施方式詳細地進行說明。此外，對于圖中相 同或者相當部分附加相同標記并不重復其說明。
參照圖1,本發明的實施方式1的混合動力車輛IOO(以下也簡單地 記作"車輛100")，如后述那樣搭載有內燃機(發動機)和電動發電機，將來自它們每個的驅動力控制成最佳的比率來行駛。進而，車輛100搭
載有用于對此電動發電機供給電力的蓄電部(未圖示)。此蓄電部，在車
輛100的系統起動狀態(以下也記作"IG為ON狀態")下可以接受通過 內燃機作動所產生的動力而進行充電，并且，在車輛100的系統停止過 程中(以下也記作"IG為OFF狀態")，可以經由連接器部200與外部 電源電連接而進行充電。在以下的說明中，為了與車輛100行駛過程中 的蓄電部的充電動作進行區別，將利用外部電源對蓄電部進行的充電也 記作"外部充電"。
連接器部200構成用于對車輛100供給作為外部電源之一例的商用 電源的連結機構，經由橡膠絕緣軟電纜等構成的電力線ACL與充電站 300連接。而且，在外部充電時連接器部200與車輛100連結，并將作 為外部電源之一例的商用電源和車輛IOO進行電連接。另一方面，在車 輛100中設置與連接器部200連結的、用于接受商用電源的連接器接受 部(未圖示)。
充電站300通過外部電源線PSL取出供給到住宅302的商用電源， 并供給到連接器部200。在充電站300中也可以附加連接器部200的容 納機構及與連接器部200相連的電力線ACL的巻繞機構(均未圖示)。進 而，在充電站300中也可以附加針對使用者的安全機構及核算機構等。
此外，通過連接器部200供給到車輛100的外部電源，也可以是利 用被設置在住宅302的屋頂等上的太陽電池面板的發電電力等。
參照圖2，本發明的實施方式1的混合動力車輛100具備內燃機 36、動力分配機構38、第1電動發電機34-l、第2電動發電機34-2、 第1逆變器(INV1)30-1、第2逆變器(INV2)30-2、轉換器(CONV)8、蓄 電部6、電池ECU4以及HV-ECU2。在以下的說明中，有時也將第1 電動發電機34-1及第2電動發電機34-2分別記作MG1及MG2。
內燃機36,通過汽油和輕油等燃料的燃燒而作動。通過內燃機36 作動而產生的動力被傳遞給與內燃機36的輸出軸(曲軸)機械連接的動 力分配機構38。
動力分配機構38與內燃機36、電動發電機34-1及電動發電機34-2機械連接，在它們各個之間進行動力的合成及分配。作為一例，動力分
配機構38由利用行星架、太陽輪、齒圏三構件組成的行星齒輪機構構 成，內燃機36、電動發電機34-1及電動發電機34-2與各個構件連結。 而且，將內燃機36所產生的動力的一部分與來自電動發電機34-2的動 力合成并傳遞給驅動輪32，并且，該動力的剩余部分被傳遞給電動發電 機34-l，由電動發電機34-l轉換成電力。
此外，靠近驅動輪32的旋轉軸而設置車速檢測部16，檢測驅動輪 32的旋轉速度、即車輛100的車速SP。
電動發電機34-1專門作為可以接受通過內燃機36作動所產生的動 力進行發電的發電機(generator)而發揮功能，并接受經由動力分配機構 38所傳遞的旋轉驅動力進行發電。
另一方面，電動發電機34-2作為利用來自電動發電機34-1所發電 的電力以及蓄電部6所放電的電力的至少一方的電力而產生驅動力的電 動機(motor)發揮功能。在電動發電機34-l中產生的旋轉驅動力，在動 力分配機構38中與內燃機36的旋轉驅動力合成并被提供給驅動輪32。 此外，電動發電機34-2，在駕駛者的制動操作等車輛制動時，還作為發 電機(generator)而發揮功能，還能夠將車輛100的動能作為電能向蓄電 部6再生。
電動發電機34-1及34-2，作為一例，由包含埋設有永磁鐵的轉子的 永磁鐵型的三相交流同步旋轉電機組成。另夕卜，電動發電機34-1及34-2 的定子分別包含Y(星形)連線的3相的定子線圏。在外部充電時，對各 個定子線圏的結合點、即中性點N1及N2，經由電力線ACL(正供給 線ACLp及負供給線ACLn)而供給外部電源。
逆變器30-1及30-2分別與電動發電機34-1及34-2電連接，并且， 與轉換器8并聯連接。而且，逆變器30-1及30-2分別控制在與電動發 電機34-1及34-2之間所授受的電力。作為一例，逆變器30-1及30-2 分別由包含三相的支路電路的橋電路構成，根據來自后述的HV-ECU2 的開關指令PWM1及PWM2來控制各自的功率變換動作。此外，在本 實施方式中，逆變器30-1及電動發電機34-1實現"發電單元"或者"發 電機構"，逆變器30-2及電動發電機34-2實現"驅動力產生單元"或者"驅動力產生機構"。
另外，在外部充電時，通過逆變器30-1及30-2相互協同動作，將 分別供給到電動發電機34-1及34-2的中性點Nl及N2的外部電源(單 相交流)變換成直流電，對蓄電部6進行充電。
參照圖3,逆變器30-l包含分別構成U相、V相、W相支路電路 的晶體管QlUp、 QlUn、晶體管QlVp、 QlVn、晶體管QlWp、 QlWn， 各支路電路被連接在主正母線MPL和主負母線MNL之間。而且，各 支路電路中的晶體管間的連接點N1U、 N1V、 N1W被連接到電動發電 機34-1的對應的定子線圏(未圖示)，向電動發電機34-1供給對應的相 電壓。此外，晶體管QlUp、 QlUn、 QlVp、 QlVn、 QlWp、 QlWn 作為一例由IGBT(Insulated Gated Bipolar Transistor)等開關元件構成。
進而，逆變器30國1包含二極管DlUp、 DlUn、 DlVp、 DlVn、 DlWp、 DlWn,各二極管以能夠從具有相同標記的晶體管的發射極側向集電極 側流動反饋電流的方式與對應的晶體管并聯連接。
在車輛100行駛時，通過在逆變器30-1中各晶體管根據開關指令 PWM1進行開關動作，來實現直流電與交流電之間的功率變換動作。更 具體而言就是，在與主正母線MPL連接的上支路側(正側)的晶體管 QlUp、 QlVp、 QlWp、和與主負母線MNL連接的下支路側(負側)的 晶體管QlUn、 QlVn、 QlWn之中，從上支路側及下支路側中分別依 次選擇一個，將該被選擇的2個晶體管驅動成導通狀態。此外，構成同 一支路電路的2個晶體管不會同時被選擇。
這樣被選擇的晶體管的組合存在6種。進而，通過對各晶體管導通 的期間(占空比)以及相位(時刻)進行調整，來控制電力變換量及電力變 換方向(從直流電到交流電、或者從交流電到直流電)。
逆變器30-2與逆變器30-1同樣地包含分別構成U相、V相、W相 支路電路的晶體管Q2Up、 Q2Un、晶體管Q2Vp、 Q2Vn、晶體管Q2Wp、 Q2Wn。而且，各支路電路中的晶體管間的連接點N2U、 N2V、 N2W與 電動發電機34-2對應的定子線圉(未圖示)連接，向電動發電機34-2供 給對應的相電壓。另夕卜，逆變器30-2包含二極管D2Up、 D2Un、 D2Vp、D2Vn、 D2Wp、 D2Wn。關于功率變換動作，由于與上述的逆變器30-1 相同，所以不再重復詳細的說明。
下面，對外部充電時的逆變器30-l、 30-2及電動發電機34-1、 34-2 的動作進行說明。
在通過外部電源對蓄電部6進行充電的情況下，逆變器30-l、 30-2 以與上述的通常的開關動作不同的"零電壓模式"進行動作。"零電壓 模式"是在上支路側及下支路側的每側中使3個晶體管一并進行開關(導 通或者截止)的模式。在此動作模式中，上支路側的3個開關元件都成 為相同的開關狀態(全部導通或者全部截止)，另外，關于下支路側的3 個所有的晶體管，也成為彼此相同的開關狀態。
圖4表示零電壓模式下的逆變器30-l、30-2及電動發電機34-l、34-2 的零相序等效電路。
參照圖4，在逆變器30-l、 30-2以上述那樣的零電壓模式進行動作 的情況下，將逆變器30-1中的上支路側的3個晶體管QlUp、 QlVp、 QlWp及二極管DlUp、 DlVp、 DlWp統一起來表示為上支路ARMlp， 將逆變器30-l中的下支路側的3個晶體管QlUn、 QlVn、 QlWn及二 極管DlUn、 DlVn、 DlWn統一起來表示為下支路ARMln。同樣，將 逆變器30-2中的上支路側的3個晶體管及二極管統一起來表示為上支 路ARM2p，將逆變器30-2中的下支路側的3個晶體管及二極管統一起 來表示為下支路ARM2n 。
即、支路ARMlp、 ARMln、 ARM2p、 ARM2n各自分別包含將3 個晶體管統一后的晶體管Q、和將3個二極管統一后的二極管D。從而， 可以將此零相序等效電路看作是可以將經由主正母線MPL、主負母線 MNL所供給的直流電變換成單相交流電，并且可以將經由正供給線 ACLp、負供給線ACLn輸入到中性點Nl、 N2的單相交流電變換成直 流電的單相逆變器。
因此，通過對開關指令PWM1、 PWM2協同進行控制以使逆變器 30-1、 30-2作為單相逆變器而動作，就能夠根據從外部電源供給的單相 交流電來生成用于對蓄電部6進行充電的直流電，并供給到主正母線MPL、主負母線MNL。
再次，參照圖2,轉換器8是被配置在蓄電部6和逆變器30-1、 30-2 之間的、用于在蓄電部6和逆變器30-l、 30-2之間進行電壓變換動作的 電壓變換部。更具體而言，轉換器8可以將蓄電部6的放電電力(輸出 電力)升壓后供給到逆變器30-1、 30-2，另一方面，還可以將從逆變器 30-1、 30-2供給的再生電力降壓后分別供給到蓄電部6。另外，被連接 在主正母線MPL和主負母線MNL的線間的電壓檢測部12對兩線間顯 現的電壓值Vh進行檢測。
此外，轉換器8是為了通過提高對電動發電機34-l、 34-2供給的供 給電壓，以使電動發電機34-l、 34-2的運轉范圍(轉速范圍)擴大而設置 的轉換器，也可以根據電動發電機34-1、 34-2的運轉范圍及蓄電部6 的輸出電壓而采用省略了轉換器8的構成。
另外，作為一例，轉換器8由通過開關元件的開關(電路開閉)即可 以進行升壓動作也可以進行降壓動作的"斬波器"型的升降壓電路所構 成。而且，分別利用來自后述的HV-ECU2的開關指令PWC來控制這 樣的電壓變換動作。
參照圖5，構成轉換器8的升降壓電路8a包含串聯連接的2個晶體 管Q1A、 Q1B，串聯連接的晶體管Q1A、 Q1B的一端經由配線LN1A 連接到主正母線MPL，并且其另一端連接到將主負母線MNL和負線 NL共同連接的配線LN1C。另外，晶體管Q1A和晶體管Q1B的連接 點經由電感器L1以及配線LN1B連接到正線PL。進而，在晶體管Q1A、 Q1B的集電極-發射極間并聯連接流過從各自的發射極側流向集電極側 的電流的二極管D1A、 D1B。
另外，在正線PL和負線NL的線間連接著用于降低在蓄電部6和 轉換器8之間授受的電力中包含的交流成分的平滑電容器Cl。進而， 平滑電容器Cl還兼具以下的作用吸收蓄電部6和轉換器8被電連接 時所產生的沖擊電流，以防止因該沖擊電流所造成的晶體管Q1A、 Q1B 和二極管D1A、 D1B等的損壞。
晶體管Q1A及Q1B根據開關指令PWC進行 關動作，由此實現升壓動作及降壓動作。在升壓動作時，晶體管Q1B維持導通狀態，并 且，晶體管Q1A以規定的占空比進行開關動作。通過此晶體管Q1A的 開關動作，在電感器L1中反復進行電磁能的蓄積以及釋放，與該電磁 能相當的電壓向主正母線MPL、主負母線MNL側疊加而輸出。另一方 面，在降壓動作時，晶體管Q1A維持在截止狀態，并且，晶體管Q1B 以規定的占空比進行開關動作。通過這一開關動作，在晶體管Q1B中 流過與該占空比相應的期間的電流，所以根據該占空比被降壓后的電壓 被輸出到正線PL、負線NL側。
再次，參照圖2，蓄電部6是可以進行充放電的直流電的貯存元件， 經由正線PL及負線NL與轉換器8電連接。作為一例，蓄電部6由鎳 氫電池或鋰離子電池之類的二次電池、或者雙電荷層電容器所構成。
在車輛行駛時，蓄電部6通過電動發電機34-l所發電的電力被充電， 并且，將所貯存的電力向電動發電機34-2進行放電以產生驅動力。另 外，在外部充電時，蓄電部6通過外部電源(在這里是商用電源)被充電。
此外，雖然在圖2中示例了僅搭載一個蓄電部6的混合動力車輛， 但是，蓄電部6的數量并不限于1個。也可以根據車輛100所要求的行 駛性能等，釆用搭載多個蓄電部的構成。此時，最好是與各蓄電部對應 搭載相同數量的轉換器8的構成。
另外，安裝在正線PL上的電流檢測部IO對蓄電部6和轉換器8之 間授受的電流值Ib進行檢測，連接在正線PL和負線NL的線間的電壓 檢測部12對蓄電部6的充電或者放電所涉及的電壓值Vb進行檢測，進 而，還靠近構成蓄電部6的電池單元而配置溫度檢測部14，對蓄電部6 的溫度Tb進行檢測。此外，溫度檢測部14也可以構成為，輸出根據多 個檢測元件的檢測值所獲得的代表值，該多個檢測元件與構成蓄電部6 的多個電池單元對應起來而被配置。
連接器接受部40是在外部充電時與連接器部200聯結的、在車輛 100的內部可以接受所供給的外部電源的部位，連接器部200以能夠與 車輛100的外裝面連通的方式形成。而且，連接器接受部40與電動發 電機34-l、 34-2的中性點Nl、 N2電連接，通過將連接器部200與連接 器接受部40進行連結，形成將經由正供給線ACLp及負供給線ACLn供給的外部電源引導至中性點N1、 N2的供給通路。
進而，在連接器接受部40中還設置對連接器部200和連接器接受 部40的連結進行監視的監視單元42。監視單元42具有貫通連接器接受 部40的端子部，若將連接器部200與連接器接受部40連結起來了，則 檢測來自連接器部200的連接器信號CNCT。此外，也可以構成為，從 設置在充電站300(圖l)的通信單元(未圖示)發出連接器信號CNCT。
通過HV-ECU2及電池ECU4的協同控制來實現構成車輛100的各 部位。HV-ECU2和電池ECU4彼此通過通信線被連接，可以進行各種 信息和信號的授受。
電池ECU4主要是進行蓄電部6的充電狀態的管理及異常檢測的控 制裝置，作為一例，以包含CPU(Central Processing Unit)、 ROM(Read Only Memory)及RAM(Random Access Memory)等存儲部的微型計算 機為主體而構成。具體而言，電池ECU4基于溫度檢測部14檢測出的 溫度Tb、電壓檢測部12檢測出的電壓值Vb、以及電流檢測部10檢測 出的電流值Ib來計算蓄電部6的充電狀態值(SOC: State Of Charge; 以下記作"SOC")。充電狀態值(SOC)表示以蓄電部6的充滿電狀態為 基準時的充電量(剩余電荷量)，作為一例，用某一時間點的充電量相對 于充滿電容量的比率(O ~ 100%)來表示。
進而，電池ECU4將計算出的SOC傳送給HV-ECU2，并且，常時 監視蓄電部6的SOC是否在規定的基準范圍。而且，如果蓄電部6的 SOC處于基準范圍夕卜(過放電側或者過充電側)，則判斷為蓄電部6異常， 并輸出表示蓄電部6異常的信號(診斷代碼)。此診斷代碼被保存在車輛 100上所搭載的維護用的經歷存儲裝置(未圖示)等中，并且，還被用于 針對用戶的視覺顯示。
HV-ECU2是用于在車輛100行駛時，為了產生與駕駛者要求相應 的車輛驅動力，而控制內燃機36、轉換器8、逆變器30-l、 30-2以及電 動發電機34-l、 34-2的控制裝置，與電池ECU4同才羊，以包含CPU、 ROM及RAM等存儲部的微型計算機為主體而構成。除了該車輛驅動 力的控制以外，HV-ECU2還控制在蓄電部6中被充放電的電力。特別是，本實施方式1的車輛IOO是可以進行外部充電的混合動力 車輛，HV-ECU2依次對EV(Electric Vehicle)行駛模式和HV(Hybrid Vehicle)行駛模式進行切換來進行控制。即、若通過駕駛者的操作而提 供了點火打開指令(未圖示)，HV-ECU2則進行控制，以使在直到蓄電部 6的SOC低于規定值之前的期間，主要是僅僅以來自電動發電機34-2 的驅動力進行行駛(EV行駛模式)。
在此EV行駛模式下，不進行接受了內燃機36的動力的電動發電機 34-1中的發電動作，限制基于電動發電機34-l的來自蓄電部6的充電。 此外，EV行駛模式的目的是，使內燃機36維持于停止狀態，以提高燃 料消耗效率，但是，在由駕駛者給出了急加速等驅動力要求的情況下、 催化劑暖機時及給出了空調要求等與驅動力要求無關的要求的情況下 以及其他條件已成立等情況下，起動內燃機36。
這樣，在EV行駛模式下，由于限制了利用電動發電機34-l對蓄電 部6進行充電，所以即使有時蓄電部6通過電動發電機34-2的再生動 作而被充電，蓄電部6的SOC也必然降低。其結果，若蓄電部6的SOC 低于規定值，HV-ECU2則轉移到允許利用電動發電機34-1對蓄電部6 進行充電的HV行駛模式
若轉移到了 HV行駛模式，則對基于電動發電機34-l的發電電力進 行控制，以使蓄電部6的SOC維持于以規定的控制中心值為中心的規 定范圍內。根據此電動發電機34-l中的發電動作，內燃機36也開始作 動。此外，通過內燃機36作動所產生的動力的一部分還被用作車輛100 的驅動力。
而且，在HV行駛模式下，HV-ECU6基于來自各傳感器的信號、 行駛狀況、油門開度(均未圖示)等來決定內燃機36的轉速、電動發電機 34-1的發電量以及電動發電機34-2的轉矩的目標值，以使綜合燃料消 耗效率最佳化。
在決定此各目標值時，也考慮蓄電部6的SOC,并對蓄電部6中被 充放電的電力進行管理以使將蓄電部6的SOC維持于以規定的控制中 心值為中心的規定范圍內。即、由于電動發電機34-1接受來自內燃機 36的動力的一部分進行發電的發電電力與電動發電機34-2使用于驅動力的產生上的消耗電力之差相當于蓄電部6中的充放電電力，所以根據 蓄電部6的SOC大小來決定電動發電機34-1中的發電量、以及電動發 電機34-2中的消耗電力。此外，由于蓄電部6的充放電電力還根據車 輛100的行駛狀況而受到影響，所以并不限于明確地規定了維持蓄電部 6的SOC的"規定的范圍"。
如上述那樣，在本實施方式中，作為對蓄電部6進行充電的(提高 SOC)構成，包含以下的三種電力供給方式(l)基于接受了內燃機6的 動力的電動發電機34-l的發電動作；(2)基于外部電源的針對蓄電部6 的電力供給；(3)基于電動發電機34-2的再生動作。另外，.作為蓄電部6 被放電的(SOC降低)構成，包含(l)基于電動發電機34-2的驅動力產 生的這種電力消耗方式。但是，本發明并不限于本實施方式，只要是包 含對搭載的蓄電部進行充電的構成以及消耗來自蓄電部的放電電力的 構成，且對蓄電部的充放電電力進行控制以使將蓄電部的SOC維持于 以控制中心值為中心的規定范圍內的、可進行外部充電的混合動力車 輛，則無論哪種構成都可以應用。
圖6表示伴隨于混合動力車輛的行駛的蓄電部的SOC的時間變化 之一例。圖6中(a)表示不具備外部充電功能的混合動力車輛的一例。圖 6中(b)表示在本實施方式1的車輛100中進行了本來的使用時的一例。 圖6中(c)表示針對本實施方式1的車輛100的外部充電的執行頻率較低 時的一例。
參照圖6中(a)，在不具備外部充電功能的混合動力車輛中，將控制 中心值SOCC(N)設定在蓄電部的SOC上限值和SOC下P艮值之間的大 致中間位置。而且，在IG為ON(車輛行駛)期間，對在蓄電部中被充放 電的電力進行控制以使蓄電部的SOC維持于以此控制中心值SOCC(N) 為中心的規定范圍內。
另一方面，參照圖6中(b),當在本實施方式1的車輛100中頻繁地 執行外部充電的情況下，在IG為OFF的期間中，蓄電部6被充電至 SOC上限值的附近。若給出了點火打開指令并開始了車輛100的行駛(時 刻tl)，則車輛100以EV行駛模式進行行駛。若由于繼續EV行駛模式， 蓄電部6的SOC低于SOC下限值(時刻t2)，則從EV行駛模式轉移到 HV行駛模式，內燃機36(圖2)開始^動，蓄電部6通過電動發電機34-l中發電的電力被充電。因此，蓄電部6的SOC開始增加。在此，準備 下次的外部充電，將HV行駛模式下的控制中心值SOCC(P)設定成比圖 6中(a)的控制中心值SOCC(N)低。即、HV行駛模式下的蓄電部6的 SOC成為相對地接近SOC下限值的值。
若完成了車輛100的行駛，通過用戶將連接器部200(圖1、圖2)連 結到車輛100上，開始外部充電(時刻t3)。據此，蓄電部6的SOC開 始增加。
此外，作為假定的車輛100的使用方式可以考慮通勤等。在車輛100 被使用于通勤的情況下，可以認為大多是在從工作單位回家以后才開始 針對車輛100的外部充電。在這種使用方式下，由于能夠直到次日早晨 連續地對蓄電部6進行外部充電，所以能夠使蓄電部6成為大致充滿電 的狀態。為此，在這種使用方式下，則成為，每天反復如圖6中(b)所示 那樣的SOC變化。
另一方面，若在車輛100的行駛完成后不進行外部充電，蓄電部6 的SOC就會長時間維持于相對較低的值。即、如圖6中(c)所示那樣， 在給出了點火打開指令的時間點(時刻tl),蓄電部6的SOC成為相對 較低的值，經過比較短的時間從EV行駛模式轉移到HV行駛模式。由 于在HV行駛模式下也是設定相對較低的控制中心值SOCC(P)不變，所 以蓄電部6的SOC維持接近SOC下限值的值。
一般而言，如果是二次電池或雙電荷層電容器，從劣化的觀點來看 該SOC接近SOC上限值或者SOC下限值的狀態長時間繼續是不希望 的。在針對蓄電部6的外部充電的頻率較低的情況下，由于判斷為這種 從劣化的觀點來看不太理想的狀態正在繼續，所以就有必要與此相對 應。
因此，本實施方式1的HV-ECU2，對蓄電部6的外部充電被執行 的程度(以下也記作"外部充電執行程度，，)進行監視，并且，根據外部 充電執行程度來變更HV行駛模式下的控制中心值。此外，本說明書中 的"外部充電執行程度"還包含外部充電被執行的間隔(時間間隔或者 行駛距離間隔)、以及在規定期間或者規定行駛距離期間外部充電被執 行的次數中的任何 個概念。圖7表示使SOC控制中心值從控制中心值SOCC(P)向控制中心值 SOCC(N)分級地變化時的蓄電部6的SOC的時間變化之一例。
參照圖7，例如假設了如下的情況在給出了點火關閉指令而成為 IG為OFF的狀態后直到成為下一次的IG為ON的狀態的期間(時刻 t5-時刻t6)、即在應當進行外部充電的期間，如果沒有執行外部充電， 則使HV行駛模式下的SOC控制中心值從控制中心值SOCC(P)向控制 中心值SOCC(N)分級地變化。在此情況下，執行用于使在前次的行駛 中維持在控制中心值SOCC(P)附近的蓄電部6的SOC急劇地上升至控 制中心值SOCC(N)的充電動作。為此，在時刻t6以后的HV行駛模式 下，積極地執行采用了內燃機36的動力的充電動作，燃料消耗率會惡 化。
因此，在本實施方式1的車輛100中，才艮據外部充電被執行的程度 (外部充電執行程度)，使SOC控制中心值連續地變化。更具體而言，隨 著外部充電執行程度變低，使SOC控制中心值增加。在此，對于外部 充電執行程度的判斷，可以采用各種各樣的方法，但是，作為一例，基 于從最近一次完成外部充電(前次外部充電)起的經過時間或者行駛距離 來決定外部充電執行程度。
以下，對主要基于經過時間來決定外部充電執行程度的構成進行說 明，將從最近一次完成外部充電起的經過時間也記作"非外部充電期 間"。
圖8表示SOC控制中心值相對于非外部充電期間Tcum的變化之一例。
參照圖8， HV-ECU2對非外部充電期間Tcum持續地進行累計，并 且將圖8所示的SOC控制中心值以映射形式進行保存。而且，若給出 了點火打開，就參照保存的映射，取得與該時間點的非外部充電期間 Tcum對應的SOC控制中心值。而且，基于所取得的SOC控制中心值 來執行HV行駛模式下的蓄電部6的充放電管理。
如SOC控制中心值相對于此非外部充電期間Tcum的變化特性所示 那樣，在非外部充電期間Tcum超過規定的閾值Ta以前，SOC控制中心值被維持于控制中心值SOCC(P)。考慮用戶進行外部充電的頻率及蓄 電部6的劣化影響等來決定此閾值Ta，例如設定成"30日"。而且，若 非外部充電期間Tcum超過了規定的閾值Ta，則增加SOC控制中心值 直到成為控制中心值SOCC(N)為止。
另外，若執行了外部充電，非外部充電期間Tcum就被復位，所以， 若執行了外部充電，SOC控制中心值也被更新成控制中心值SOCC(P)。
以下，對用于根據上述的外部充電執行程度來變更HV行駛模式下 的SOC控制中心值的控制構造進行說明。
參照圖9,本發明的實施方式1的HV-ECU2中的控制構造包括 充電判定部202、基準脈沖振蕩部204、累計部206、控制中心值設定部 208、選擇部210、輸出管理部212、驅動力分配部214、 MG1控制部 216、 MG2控制部218、允許充放電功率i殳定部220。
充電判定部202基于在連接器部200與連接器接受部40連結時由 監視單元42(圖2)所檢測出的連接器信號CNCT來判定外部充電的執 行。若由此充電判定部202判定為外部充電已執行了，則對累計部206 提供復位信號RESET。累計部206,若從充電判定部202接受到了復位 信號RESET,則將該時間點以前的累計值復位，并開始累計從基準脈 沖振蕩部204在規定的每個單位時間發出的脈沖的數量。而且，累計部 206將在該累計值上乘以單位時間后的結果作為非外部充電期間Tcum 輸出給控制中心值設定部208。即、累計部206對從最近一次完成外部 充電起的經過時間進行累計。此外，不管車輛100的狀態(IG為ON/IG 為OFF)如何,都繼續進行累計部206中的脈沖累計。
在控制中心值i殳定部208中，與非外部充電期間Tcum對應地保存 有SOC控制中心值，若從累計部206輸出了非外部充電期間Tcum，則 讀出與該SOC控制中心值對應的SOC控制中心值，并輸出給選擇部 210。
選擇部210，實現由用戶進行的對SOC控制中心值的變更所涉及的 處理的有效化或者無效化的選擇。即、如圖2所示那樣，在本實施方式 1的車輛100中，配置由駕駛者等操作的選擇按鈕24，并根據選擇按鈕24的狀態來選擇指示SOC控制中心值變更的有效化或者無效化。選擇 部210響應于通過操作選擇按鈕24而產生的選擇指令，將從控制中心 值設定部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)之中的任意一個作為控制中心值SOCC輸出給輸出管 理部212。
在用戶持有積極地使用外部充電功能的意思時，用戶能夠使用此選 擇按鈕24使SOC控制中心值的變更無效化，并將控制中心值SOCC 固定于控制中心值SOCC(P)。另外，在用戶持有完全不使用外部充電功 能的意思時，用戶還能夠將控制中心值SOCC固定于控制中心值 SOCC(N)。
當通過駕駛者的操作提供了點火打開指令時，輸出管理部212，首 先設定成EV行駛模式，決定與駕駛者要求相應的功率目標值，并提供 給驅動力分配部214。而且，在驅動力分配部214中計算與該功率目標 值相應的針對電動發電機34-2的MG2轉矩目標值，并按照該轉矩目標 值，生成用于在MG2控制部218中控制逆變器30-1的開關指令PWM1。
若在EV行駛模式的執行過程中蓄電部6的SOC低于了 SOC下限 值，輸出管理部212則從EV行駛模式轉移到HV行駛模式。而且，輸 出管理部212,決定與在蓄電部6中被充放電的功率相當的功率目標值 并提供給驅動力分配部214，以使蓄電部6的SOC維持于以控制中心值 SOCC為中心的規定范圍內。此外，這里的控制中心值SOCC釆用在通 過駕駛者的操作而提供了點火打開指令的時間點從控制中心值設定部 208輸出的值。
另外，輸出管理部212,在由允許充放電功率設定部220所設定的、 在蓄電部6中允許充放電的最大功率值(允許充電功率Win以及允許放 電功率Wout)的范圍內決定功率目標值。進而，輸出管理部212,為了 產生與駕駛者要求相應的車輛驅動力，與在上述條件下決定的功率目標 值一起，決定針對內燃機36的輸出指令Nref。
允許充放電功率設定部220，將允許充放電功率特性以映射的方式 保存，且該允許充放電功率特性是將允許充電功率Win及允許放電功 率Wout與蓄電部6的SOC對應起來所規定的。而且，基于各時間點上的蓄電部6的SOC參照保存的映射，將對應的允許充電功率Win及 允許放電功率Wout提供給輸出管理部212。進而，允許充放電功率設 定部220如后述那樣,根據控制中心值SOCC使允許充放電功率特性變 化。
驅動力分配部214，基于內燃機36的轉速NE來分配在輸出管理部 2-12中決定的功率目標值，并計算針對電動發電機34-l的MG1發電目 標值以及針對電動發電機34-2的MG2轉矩目標值。
MG1控制部216及MG2控制部218包含反饋控制系統而構成。而 且，MG1控制部216生成針對逆變器30-1的開關指令PWM1,以使電 動發電機34-l發電的電力與MG1發電目標值一致。另外，MG2控制 部218生成針對逆變器30-2的開關指令PWM2，以使在電動發電機34-2 中產生的驅動轉矩與MG2轉矩目標值一致。
此外，雖然在上述的說明中，就累計部206基于基準脈沖振蕩部204 發出的脈沖數來累計非外部充電期間Tcum的構成進行了示例，但是也 可以構成為，累計車速檢測部16(圖2)所檢測出的車輛100的車速SP， 計算非外部行駛距離Dcum。這里，非外部行駛距離Dcum是從最近一 次完成外部充電(前次外部充電)起的行駛距離。在取代非外部充電期間 Tcum而采用了非外部行駛距離Dcum的情況下，由于除了在控制中心 值設定部208中保存與非外部行駛距離Dcum對應的SOC控制中心值 這一點外，其他的相同，所以不重復詳細的說明。
通過以上那樣的控制構造，實現本實施方式的HV行駛模式下的 SOC控制中心值的變更處理。這些處理能夠匯總成如下的處理流程圖。
圖IO是本發明的實施方式1的SOC控制中心值的變更方法所涉 及的流程圖。此外，能夠通過執行預先保存在HV-ECU2及電池ECU4 中的程序來實現圖IO所示的流程圖。
參照圖IO，首先，為了執行非外部充電期間Tcum的累計處理， 判斷是否已經執行了外部充電(步驟S100)。若判斷為已經執行了外部 充電(在步驟S100中為是)，則將該時間點的非外部充電期間Tcum的 值復位(步驟S102)。在非外部充電期間Tcum的值復位以后(步驟S102)、或者判斷為未執行外部充電的情況下(在步驟sioo中為否)，使該時間點
的非外部充電期間Tcum的值遞增(步驟S104)。
其次，為了執行SOC控制中心值的更新處理，判斷是否已給出了 點火打開指令(步驟S106)。如果未給出點火打開指令(在步驟S106中 為否)，處理則返回到最初。
如果給出了點火打開指令(在步驟S106中為是)，則判斷是否從選 擇按鈕24(圖2)給出了指示使SOC控制中心值的變更無效化的指令(步 驟S108)。如果未給出指示使SOC控制中心值的變更無效化的指令(在 步驟S108中為否)，則取得非外部充電期間Tcum的值(步驟SllO)，并 使HV行駛模式下的控制中心值SOCC更新成與所取得的非外部充電期 間Tcum對應的SOC控制中心值(步驟S112)。
另 一方面，如果給出了指示使SOC控制中心值的變更無效化的指 令(在步驟S108中為是)，則使HV行駛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)(步驟S114)。
若進行了控制中心值SOCC的更新處理(步驟S112或者步驟 S114),處理則返回到最初。
(允許充放電功率特性的變更)
優選在圖9所示的HV-ECU2的控制構造中所包含的允許充放電 功率設定部220中，根據控制中心值SOCC使允許充放電功率特性變化。
圖ll表示允許充放電功率設定部220中所保存的允許充放電功率 特性之一例。參照圖11，允許充放電功率設定部220保存與蓄電部6 的SOC對應的允許充電功率Win及允許放電功率Wout(允許充放電功 率特性)，并且根據所設定的控制中心值SOCC，使此允許充放電功率 特性變化。在HV行駛模式下，為了對充放電進行控制以使蓄電部6的 SOC維持于以規定的控制中心值為中心的規定范圍內，設定可以實現 關于此蓄電部6的充放電控制的允許充放電功率特性。同時，還需要使 用用于回避蓄電部6成為過放電或者過充電的情況的允許充 電功率特 性。作為一例，構成為，在允許充放電功率設定部220中，與所設定 的控制中心值SOCC聯動，使允許充電功率Win及允許放電功率Wout 整體位移。此外，能夠通過在允許充放電功率設定部220中以映射方式 保存多個允許充放電功率特性，并且選擇與控制中心值SOCC相應的允 許充放電功率特性來實現這種允許充放電功率特性的變化。
通過這樣根據所設定的控制中心值SOCC使允許充放電功率特性 變化，即使控制中心值SOCC被變更了，也能夠可靠地執行蓄電部6 中的充放電控制，并且能夠回避蓄電部6成為過放電或者過充電的情況。
(轉換器的控制系統中所包含的控制要素的特性值變更)
在HV-ECU2中，包含用于控制轉換器8的電壓變換動作的控制 系統。可是， 一般而言，如果是二次電池或雙電荷層電容器，則具有該 SOC越低則內部電阻值相應地越增大的傾向。即、若控制中心值SOCC 被設定得較低，蓄電部6的SOC維持于較低，則針對蓄電部6的輸入 輸出阻抗相應地增大。因此，蓄電部6的SOC變得越低，則越需要以 更高的響應性來執行轉換器8的電壓變換動作。
因此，在本實施方式1的HV-ECU2中，根據控制中心值SOCC 來變更用于控制轉換器8的電壓變換動作的控制系統中所包含的控制要 素的特性值，以執行最佳的電壓變換動作。
圖12是表示本發明的實施方式1的HV-ECU2中所包含的用于控 制轉換器8的電壓變換動作的控制構造的框圖。
參照圖12, HV-ECU2中的控制構造包括偏差計算部230、 PI 控制部232、調制器240和特性值變更部242。此外，在圖12中表示用 于使主正母線MPL和主負母線MNL之間的電壓值Vh與目標電壓值 Vl^相一致的反饋控制系統。
偏差計算部230計算電壓值Vh相對于目標電壓值VM的電壓偏 差。PI控制部232包含比例要素(P: proportional element)234以及積 分要素(I: integral element)236,接受偏差計算部230中計算出的電壓 偏差，按照各要素的特性值(比例增益Kl及積分時間Tl)來計算PI輸 出值。而且，向調制部240提供在PI控制部232中計算出的PI輸出值，調制器240對PI輸出值和未圖示的振蕩部產生的載波(carrier wave)進 行比較，生成開關指令PWC。
在此，特性值變更部242包含增益保存部242a，該增益保存部242a 與控制中心值SOCC對應保存多個比例增益K1及積分時間Tl的組。 而且，特性值變更部242，根據從選擇部210輸出的控制中心值SOCC， 來選擇對應的比例增益Kl及積分時間Tl的組，并分別對比例要素234 及積分要素236設定所選擇的一組值。
此外，基于通過實驗測定的蓄電部6的內部電阻值等計算出各組 中包含的比例增益Kl及積分時間Tl的值。
這樣，通過根據所設定的控制中心值SOCC來變更用于控制轉換 器8的電壓變換動作的控制系統中所包含的控制要素的特性值，即使蓄 電部6的內部電阻變動，也能夠以最佳方式控制蓄電部6中的充放電電 力。
(蓄電部監視用的基準范圍的變更)
如上述那樣，電池ECU4常時監視蓄電部6的SOC是否在規定 的基準范圍，如果蓄電部6的SOC處于基準范圍外(過放電側或者過充 電側)，則輸出診斷代碼。也優選根據控制中心值SOCC來變更用于監 視蓄電部6的此基準范圍。
圖13表示本發明的實施方式1的電池ECU4中的控制構造的框圖。
參照圖13，電池ECU4計算蓄電部6的SOC，并且，基于計算 出的SOC來判斷蓄電部6中有無異常。而且，電池ECU4中的控制構 造包含SOC計算部402、 SOC基準上限值設定部406、 SOC基準下限 值設定部416以及比較部404、 414。
SOC計算部402計算蓄電部6的SOC，并將該計算出的SOC輸 出給HV-ECU4(圖2)及比較部404、 414。對于SOC的計算，能夠采用 公知的各種各樣的方法，但是，在SOC計算部402中，作為一例，執 行采用了根據開路電壓值計算出的暫定SOC、和根據電流值Ib的累計值計算出的修正SOC的方法。具體而言，在基于各時間點的電流值Ib 及電壓值Vb計算出蓄電部6的開路電壓值的基礎上，根據預先通過實 驗測定的基準充放電特性上的與該開路電壓值對應的值來決定蓄電部6 的暫定SOC。進而，根據電流值Ib的累計值導出修正SOC,通過將此 修正SOC和暫定SOC進行相加來計算蓄電部6的SOC。
比較部404，對在SOC計算部402中計算出的蓄電部6的SOC、 和由SOC基準上限值設定部406設定的SOC基準上限值進行比較，如 果，蓄電部6的SOC超過了 SOC基準上P艮值，則輸出用于通知蓄電部 6的SOC處于過充電側的診斷代碼。
同樣，比較部414,對在SOC計算部402中計算出的蓄電部6的 SOC、和由SOC基準下P艮值設定部416設定的SOC基準下限值進行比 較，如果蓄電部6的SOC低于SOC基準下限值，則輸出用于通知蓄電 部6的SOC處于過放電側的診斷代碼。
這里，通過變更控制中心值SOCC,維持蓄電部6的SOC的范圍 也發生變化，所以需要設定與蓄電部6的SOC被控制的此范圍相應的 SOC基準上限值及SOC基準下限值。為此，SOC基準上P艮值設定部 406及SOC基準下限值設定部416，根據控制中心值SOCC使SOC基 準上限值及SOC基準下限值變化。
具體而言，SOC基準上限值設定部406及SOC基準下限值設定 部416分別包含分別與控制中心值SOCC對應而保存了多個SOC基準 上限值及SOC基準下限值的基準值保存部406a及406b。而且，SOC 基準上限值設定部406及SOC基準下限值設定部416，根據從選擇部 210輸出的控制中心值SOCC，分別從基準值保存部406a及406b選擇 對應的SOC基準上限值及SOC基準下限值，并將所選擇的值分別提供 給比較部404及414。
這樣，通過根據所設定的控制中心值SOCC來變更SOC基準上 限值及SOC基準下限值，就能夠與控制中心值SOCC的變化聯動來監 視在蓄電部6中有無異常。
根據本發明的實施方式1，在從EV行駛模式向HV行駛模式轉移后，用于控制蓄電部6的SOC的目標值、即SOC控制中心值與外部 充電執行程度相應而增加。另外，基于從最近一次完成外部充電(前次 外部充電)起的經過時間或者行駛距離來決定此外部充電執行程度。因 此，即使是不怎么實施外部充電的用戶，也能夠回避蓄電部6的SOC 長時間維持于較低的狀態的情況，能夠抑制低SOC所造成的蓄電部6 的劣化。
由此，積極地實施外部充電的用戶可以享受此優點，另一方面， 不怎么實施外部充電的用戶可以以抑制蓄電部6的劣化的方式來^f吏用混 合動力車輛。
[實施方式2
在上述本發明的實施方式1的車輛100中，對直接地變更HV行 駛模式下的控制中心值SOCC的構成進行了說明，但是，也可以構成為， 通過使根據蓄電部6的SOC而確定的充電功率要求值變化來實際地變 更控制中心值SOCC。在本發明的實施方式2中對通過使充電功率要求 特性變化來實際地變更控制中心值SOCC的構成進行說明。
對于在本發明的實施方式2的混合動力車輛100A中進行外部充 電的構成，由于與圖l同樣，所以不再重復詳細的說明。另外，關于混 合動力車輛100A的概略構成，除HV-ECU2中的控制構造外與圖2同 樣，所以不再重復詳細的說明。
圖14是表示本發明的實施方式2的HV-ECU2A中的控制構造的框圖。
參照圖14，對于HV-ECU2A中的控制構造，在圖9所示的 HV-ECU2A的控制構造的基礎上，取代控制中心值設定部208、選擇部 210、輸出管理部212而分別設置了充電功率要求設定部209、選擇部 210A、輸出管理部212A。
充電功率要求i殳定部209經由選擇部210A對輸出管理部212A提
供充電功率要求特性，該充電功率要求特性是將對蓄電部6進行充電所
需要的功率與蓄電部6的SOC對應起來而規定的。即、蓄電部6按照 充電功率要求特性所規定的功率要求值來進行充放電控制。圖15表示在充電功率要求設定部209中保存的充電功率要求特性 之一例。參照圖15，以蓄電部6的SOC越低則充電功率要求值Pchrg 越大的方式來規定充電功率要求特性。由此，若蓄電部6的SOC降低 了，則積極地進行充電，向使蓄電部6的SOC上升的方向執行充電控 制。在此，充電功率要求值Pchrg為"0"的SOC相當于控制中心值 SOCC。即、直到充電功率要求值Pchrg成為"0"為止，繼續針對蓄 電部6的充電要求，所以就以充電功率要求值Pchrg為"0"的SOC為 目標來對蓄電部6的SOC進行充電控制。
因此，充電功率要求設定部209，根據非外部充電期間Tcum使 充電功率要求特性Pchrg(SOC)進行變化，由此來實際地變更控制中心 值SOCC。此外，若使之與圖8所示的SOC控制中心值的變化進行對 比，則充電功率要求設定部209在分別在控制中心值SOCC(P)以及 SOCC(N)充電功率要求值Pchrg成為"0"的這樣兩個充電功率要求特 性之間，使充電功率要求特性Pchrg(SOC)連續地進行變化。
再次，參照圖14，將如上述那樣在充電功率要求設定部209中所 設定的充電功率要求特性Pchrg(SOC)輸出給選擇部210A。
選擇部210A根據由駕駛者等所操作的選擇按鈕24(圖2)的狀態， 將充電功率要求設定部209中所設定的充電功率要求特性Pchrg(SOC)、 與控制中心值SOCC(N)相當的充電功率要求特性Pchrg(N,SOC)以及與 控制中心值SOCC(P)相當的充電功率要求特性Pchrg(P,SOC)之中任意 一個輸出給輸出管理部212A。與圖9所示的選擇部210相同，這是用 戶進行的用于選擇SOC控制中心值變更的有效化或者無效化的處理。
輸出管理部212A，在從EV行駛模式轉移到HV行駛模式后，依 照充電功率要求特性來決定與在蓄電部6中被充放電的電力相當的功率 目標值，并提供給驅動力分配部214。
關于其他，由于與上述圖9所示的HV-ECU2相同，所以不再重 復詳細的說明。
根據本發明的實施方式2,在從EV行駛模式向HV行駛模式轉 移后，使蓄電部6的充放電控制中使用的充電功率要求特性與外部充電執行程度相應而變化。由于此充電功率要求特性的變化，實際上變更了
針對蓄電部6的SOC控制中心值，所以能夠取得與上述本發明的實施 方式l同樣的效果。進而，根據本發明的實施方式2，與直接變更SOC 控制中心值的情況相比較，能夠更靈活地設定充放電控制，所以能夠將 燃料消耗效率保持于較高的值不變，而在外部充電執行程度較低的情況 下使SOC控制中心值增加。
此外，雖然在上述的本實施方式l以及2中，對通過累計基準脈沖 振蕩部204所發出的脈沖數來計算從最近一次完成外部充電(上次外部 充電)起的經過時間的構成進行了示例，但是，除此以外，例如也可以 基于由導航系統中使用的GPS(Global Positioning System)所取得的時 刻，來計算經過時間。進而，除了從最近一次完成外部充電起的經過時 間或行駛距離以外，還可以基于每一次充電的充電量等來決定并計算出 外部充電執行程度。
另外，雖然在上述的實施方式1以及2中，對使用對應的兩個逆 變器將輸入到兩個電動發電機的中性點的外部電源(單相交流)變換成直 流電對蓄電部進行充電的構成進行了示例，但是，并不限于此構成。例 如，還可以另行設置用來對外部電源進行變換而生成用于對蓄電部進行 充電的電力(直流電)的功率變換裝置(整流裝置)。
另外，雖然在上述的實施方式1以及2中，對兩個電動發電機分 別實現"發電單元(或者發電機構)"以及"驅動力產生單元(或者驅動力 產生機構)"的、所謂的串聯/并聯式混合動力車輛進行了示例，但是， 對于一個電動發電機實現"發電單元(發電機構)"以及"驅動力產生單 元(驅動力產生機構)"的串聯式或者并聯式混合動力車輛也同樣可以應 用。
本次所公開的實施方式，在所有方面都應當認為是示例而并非限 制性的實施例。本發明的范圍，不是上述的說明，而是由權利要求書所 示，包含與權利要求均等的含義以及范圍內的所有變更。
權利要求
1.一種混合動力車輛(100、100A)，其中，具備通過燃料的燃燒進行作動的內燃機(36)；可以接受通過上述內燃機(36)作動所產生的動力而進行發電的發電單元(30-1、34-1)；通過來自上述發電單元(30-1、34-1)的電力而被充電的蓄電部(6)；通過來自上述發電單元(30-1、34-1)及上述蓄電部(6)的至少一方的電力產生驅動力的驅動力產生單元(30-2、34-2)；與外部電源(PSL)電連接，并利用上述外部電源(PSL)對上述蓄電部(6)進行充電的外部充電單元(30-1、30-2、34-1、34-2、40)；以及根據駕駛者要求來控制要產生的車輛驅動力，并且對在上述蓄電部(6)中被充放電的電力進行控制的控制部(2、2A)，上述控制部(2、2A)按照第1行駛模式進行控制直到上述蓄電部(6)的充電狀態值低于規定值為止，并且，若上述充電狀態值低于上述規定值則轉移到第2行駛模式，在上述第1行駛模式下，限制利用上述發電單元(30-1、34-1)對上述蓄電部(6)進行充電，另一方面，在上述第2行駛模式下，允許利用上述發電單元(30-1、34-1)對上述蓄電部(6)進行充電，以使上述充電狀態值維持于以控制中心值為中心的規定范圍內，上述控制部(2、2A)包括控制中心值變更單元(202、204、206、208、210；202、204、206、209、210A)，該控制中心值變更單元根據利用上述外部充電單元(30-1、30-2、34-1、34-2、40)對上述蓄電部(6)進行充電被執行的程度、即外部充電執行程度，來變更上述控制中心值。
2. 按照權利要求l所記載的混合動力車輛，其中，上述控制部(2A)按照充電功率要求特性來對在上述蓄電部(6)中被 充放電的電力進行控制，且該充電功率要求特性是將對上述蓄電部(6) 進行充電所需要的功率與上述蓄電部(6)的充電狀態值對應起來而規定 的，上述控制中心值變更單元(202、 204、 206、 209、 210A),通過使上 述充電功率要求特性變化來變更上述控制中心值。
3. 按照權利要求l所記載的混合動力車輛，其中，上述控制中心值變更單元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)隨著上述外部充電執行程度變小，而增加上述控制中心值。
4. 按照權利要求l所記載的混合動力車輛，其中，上述控制中心值變更單元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)基于從最近一次完成的利用上述外部電源(PSL)對上述蓄電 部(6)進行的充電被執行后的經過期間及行駛距離的至少一方，來判斷上 述外部充電執行程度。
5. 按照權利要求4所記載的混合動力車輛，其中，如果上述經過期間及上述行駛距離的至少一方超過了對應的規定 閾值，上述控制中心值變更單元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)則變更上述控制中心值。
6. 按照權利要求l所記載的混合動力車輛，其中，上述控制部(2、 2A)在允許充放電功率特性的范圍內對在上述蓄電 部(6)中被充放電的電力進行控制，且該允許充放電功率特性是將在上述 蓄電部(6)中被允許的充放電功率的最大值與上述蓄電部(6)的充電狀態 值對應起來而規定的，上述允許充放電功率特性根據由上述控制中心值變更單元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)所變更的上述控制中 心值而變孑匕。
7. 按照權利要求l所記載的混合動力車輛，其中，還進一步具備被配置在上述蓄電部(6)和上述驅動力產生單元(30-2、 34-2)之間的、 在上述蓄電部(6)和上述驅動力產生單元(30-2、 34-2)之間進行電壓變換 的電壓變換部(8),上述控制部(2、 2A)還進一步包含控制系統(230、 232、 240、 242)， 該控制系統至少包含一個控制要素，對上述電壓變換部(8)中的電壓變換 動作進行控制，上述控制系統(230、 232、 240、 242)中所包含的上述至少一個控制 要素的特性值，才艮據由上述控制中心值變更單元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)所變更的上述控制中心值而變化。
8. 按照權利要求l所記載的混合動力車輛，其中，還進一步具備蓄電部監視單元(402、 404、 406、 414、 416)，該蓄電 部監視單元監視上述蓄電部(6)的充電狀態值，如果上述充電狀態值處于 規定的基準范圍外，則輸出表示上述蓄電部(6)異常的信號，上述蓄電部監視單元(402、 404、 406、 414、 416)中使用的上述基準 范圍，根據由上述控制中心值變更單元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)所變更的上述控制中心值而變化。
9. 按照權利要求l所記載的混合動力車輛，其中，上述控制中心值變更單元(202、 204、 206、 208、 210;202、 204、 206、 209、 210A)根據外部輸入的選擇指令而被有效化或者被無效化。
10. —種混合動力車輛(IOO、 IOOA)，其中，具備 通過燃料的燃燒而作動的內燃機(36);可以接受通過上述內燃機(36)作動所產生的動力而發電的發電機構 (30-1、 34-1);通過來自上述發電機構(30-l、 34-1)的電力而被充電的蓄電部(6);通過來自上述發電機構(30-l、 34-1)及上述蓄電部(6)的至少一方的 電力產生驅動力的驅動力產生機構(30-2、 34-2);與外部電源(PSL)電連接，并利用上述外部電源(PSL)對上述蓄電部 (6)進行充電的外部充電機構(30-1、 30-2、 34-1、 34-2、 40);以及根據駕駛者要求來控制要產生的車輛驅動力，并且對在上述蓄電部 (6)中被充放電的電力進行控制的控制部(2、 2A)，上述控制部(2、 2A)按照第l行駛模式進行控制直到上述蓄電部(6) 的充電狀態值低于規定值為止，并且，若上述充電狀態值低于上述規定 值則轉移到第2行駛模式，在上述第l行駛模式下限制利用上述發電機構(30-l、 34-1)對上述 蓄電部(6)進行充電，另一方面，在上述第2行駛模式下允許利用上述發 電機構(30-l、 34-1)對上述蓄電部(6)進行充電，以^Ji述充電狀態值維 持于以控制中心值為中心的規定范圍內，上述控制部(2、 2A)根據利用上述外部充電機構(30-1、 30-2、 34-1、 34-2、 40)對上述蓄電部(6)進行充電被執行的程度、即外部充電執行程度來變更上 述控制中心值。
全文摘要
HV-ECU連續地對從最近一次完成外部充電(前次外部充電)起的經過時間即非外部充電時間Tcum進行累計。而且，若給出了點火打開，則參照保存的映射，取得與該時間點的非外部充電時間Tcum相對應的SOC控制中心值。而且，基于所取得的SOC控制中心值來執行HV行駛模式下的蓄電部的充放電管理。如果非外部充電時間Tcum超過了規定的閾值Ta，則增加SOC控制中心值，直到成為控制中心值SOCC(N)為止。
文檔編號B60W10/26GK101616828SQ20088000540
公開日2009年12月30日 申請日期2008年2月15日 優先權日2007年2月20日
發明者市川真士 申請人:豐田自動車株式會社