[發明專利]混合動力車輛的控制裝置及具備該裝置的混合動力車輛

有效

• 申請號: 201080066058.6
• 申請日: 2010-04-07
• 公開（公告）號: CN102834308A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 山本雅哉;遠藤弘樹;津嘉山勝
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: B60W10/26
• 分類號: B60W10/26;B60W10/06;B60W20/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高培培;車文

技術領域

本發明涉及混合動力車輛的控制裝置及具備該裝置的混合動力車輛，尤其是搭載內燃機及電動機作為動力源的混合動力車輛的控制裝置及具備該裝置的混合動力車輛。

背景技術

作為對環境作出考慮的車輛，混合動力車輛（Hybrid?Vehicle）引起注目。混合動力車輛除了以往的內燃機之外，還搭載蓄電裝置、逆變器及由逆變器驅動的電動機作為車輛行駛用的動力源。

日本特開2007-62640號公報（專利文獻1）公開了一種在這種混合動力車輛中基于蓄電裝置的SOC（State?Of?Charge：充電狀態）來切換車輛的行駛模式的車輛。在該混合動力車輛中，考慮在目的地的電力使用狀況而由駕駛員來設定目標SOC。蓄電裝置的SOC從滿充電狀態開始了行駛之后，在SOC達到目標SOC之前，設為優先進行使發動機停止而僅使用電動發電機的行駛的行駛模式（以下稱為“CD（Charge?Depleting：電量消耗）模式”）。并且，在SOC達到目標SOC之后，轉移到使發動機動作而將SOC控制成目標SOC的行駛模式（以下稱為“CS（Charge?Sustaining：電量保持）模式”）（參照專利文獻1）。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-62640號公報

專利文獻2：日本特開2008-301598號公報

發明內容

關于混合動力車輛，希望進行盡可能使內燃機停止的行駛。近年來，能夠從車輛外部的電源對車載的蓄電裝置進行充電的所謂插入式混合動力車受到注目，但對于插入式混合動力車而言，這樣的要求特別強烈（需要說明的是，以下，將使內燃機停止而僅使用電動機的行駛稱為“EV（Electric?Vehicle）行駛”，相對于此，將使內燃機動作的行駛稱為“HV（Hybrid?Vehicle）行駛”）。

另一方面，當EV行駛增多時，對電氣產品的熱負載增大。尤其是在驅動電動機的驅動裝置（例如逆變器）與蓄電裝置之間設置電壓轉換器（例如升壓轉換器）時，伴隨著EV行駛的增加，對構成電壓轉換器的功率半導體元件作用有大的熱負載。

在上述的日本特開2007-62640號公報中，雖然公開了基于蓄電裝置的SOC來切換車輛的行駛模式的情況，但并未提及與EV行駛的增加相伴的上述問題點及其解決方法。

因而，本發明的目的是在混合動力車輛中能夠擴大EV行駛且抑制對電氣產品的熱負載的增加。

根據本發明，混合動力車輛的控制裝置具備行駛模式控制部和電壓上限控制部。混合動力車輛包括：產生車輛驅動力的內燃機及電動機；能夠充放電的蓄電裝置；驅動電動機的驅動裝置；及設置在驅動裝置與蓄電裝置之間的電壓轉換器。電壓轉換器構成為能夠將驅動裝置的輸入電壓升壓成比蓄電裝置的電壓高的電壓。并且，行駛模式控制部對行駛模式的切換進行控制，該行駛模式包括：優先進行使內燃機停止而僅使用電動機的行駛的第一模式（CD模式）；及使內燃機動作而將表示蓄電裝置的充電狀態的狀態量（SOC）維持成規定的目標的第二模式（CS模式）。電壓上限控制部基于行駛模式及內燃機的動作/停止，對表示由電壓轉換器升壓的電壓的上限的電壓上限值進行變更。

優選的是，電壓上限控制部在行駛模式為第一模式且內燃機動作時、或行駛模式為第二模式時，將電壓上限值設為第一上限值，在行駛模式為第一模式且內燃機停止時，將電壓上限值設為比第一上限值小的第二上限值。

更優選的是，混合動力車輛的控制裝置還具備放電容許電力控制部。放電容許電力控制部在行駛模式為第一模式且內燃機停止時，與行駛模式為第一模式且內燃機動作時或行駛模式為第二模式時相比，擴大表示蓄電裝置能夠放電的電力的放電容許電力（Wout）。

更優選的是，混合動力車輛還包括構成為從車輛外部的電源接受電力的供給而對蓄電裝置進行充電的充電裝置。行駛模式控制部在由充電裝置對蓄電裝置進行充電之后，將行駛模式設定為第一模式。

優選的是，混合動力車輛的控制裝置還具備轉矩要件計算部和判定部。轉矩要件計算部算出表示電動機輸出的轉矩的上限值的轉矩上限值。判定部基于混合動力車輛的要求轉矩與轉矩上限值的比較結果進行內燃機的起動判定。并且，在電壓上限值為第二上限值的情況下，轉矩要件計算部將如下的兩個轉矩中較小的一方設為轉矩上限值：從以由電壓轉換器升壓的電壓為第一上限值時的電動機的轉矩減去內燃機的起動時在電動機產生的反力而得到的轉矩；及以由電壓轉換器升壓的電壓為第二上限值時的電動機的轉矩。