CN101253090A - 混合动力车辆及其控制方法 - Google Patents

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CN101253090A CNA2006800318569A CN200680031856A CN101253090A CN 101253090 A CN101253090 A CN 101253090A CN A2006800318569 A CNA2006800318569 A CN A2006800318569A CN 200680031856 A CN200680031856 A CN 200680031856A CN 101253090 A CN101253090 A CN 101253090A
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中村诚
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Abstract

本发明涉及混合动力车辆及其控制方法。当点火钥匙被接通时(S10中为是)，控制装置估计至可充电地点(使用者的住宅)的到达时间(S110)。然后，当控制装置判定到达时间处于深夜时(S120中为是)，设定用于EV行驶重视模式的SOC控制上/下限值，其中所述上/下限值低于用于HV行驶重视模式的SOC控制上/下限值(S50)，并且基于所述上/下限值控制电池(B)的SOC(S60)。

Description

混合动力车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆，尤其是涉及一种能够从车辆外部的电源为电池充电的混合动力车辆。
背景技术
近年来，混合动力车辆作为环境友好型车辆引起了广泛的关注。作为混合动力车辆的动力源，该混合动力车辆除使用通常的发动机外，还使用蓄电装置(电池)、逆变器以及由逆变器驱动的电动机(电机)。
在这些混合动力车辆中，已知一种具有用于使用外部电源为电池充电的外部充电功能的混合动力车辆。例如如果可从家用商业电源为电池充电，则具有外部充电功能的混合动力车辆可提供减少访问用于补给燃料的补给站的频率的优点。
日本专利未审定公报No.8-154307公开了一种具有这种外部充电功能的混合动力车辆。所述混合动力车辆包括：能够从外部充电器充电的电池、由电池供电从而驱动车轮的电动机、用于控制电动机工作的控制装置、直接或间接用以驱动车轮的内燃机、以及用于计算与从由外部充电器对电池充电起的行驶时间相关的量的行驶时间相关量计算装置。当由所述行驶时间相关量计算装置算出的行驶时间相关量达到预定量时，控制装置限制电动机的输出。
在混合动力车辆中，当车辆在未从外部电源充电的情况下行驶了较长时间时限制电动机的输出，必要地，当通过内燃机使用燃料而继续行驶时限制电动机的输出。因此，促使驾驶员执行外部充电。从而能够降低混合动力车辆对内燃机的依赖度。
日本专利未审定公报No.8-154307公开的混合动力车辆减小了对内燃机的依赖度。换句话说，优选使用从外部充入的电力。然而，日本专利未审定公报No.8-154307并未特别考虑从外部电源充电的电力成本。对于设置有外部充电功能的混合动力车辆的重要问题是减少电力成本。
在电力消耗较小的深夜(夜间)电力时隙电价通常较便宜。如果在电价便宜的时隙执行充电，则可降低电力成本。相反，当必须在电价较昂贵的时隙执行充电时，基于对降低成本的考虑优选使充电量最小化。
发明内容
因此，为了解决这种问题而提出了本发明。本发明目的是提供一种混合动力车辆，其中可从车辆外部的电源为电池充电并且可实现电力成本的降低。
本发明涉及一种安装有内燃机和旋转电机作为动力源的混合动力车辆。所述混合动力车辆包括：能够被充放电并向旋转电机供给电力的蓄电装置；接收从车辆外部的电源供给的电力为蓄电装置充电的电力输入部；利用内燃机的输出产生电力并将所产生的电力供给至蓄电装置的发电装置；用于将所述蓄电装置的充电状态(SOC)控制为达到预定控制范围或控制目标值的控制部；用于切换所述预定控制范围或控制目标值的输入装置。
在根据本发明的混合动力车辆中，由电力输入部接收从车辆外部的电源供给的电力，并且可为蓄电装置充电。当蓄电装置的SOC在行驶期间变低时，可以通过驱动内燃机和发电装置对蓄电装置充电。由控制部控制蓄电装置的SOC以达到预定控制范围或控制目标值。具体地，当蓄电装置的SOC变低时，控制部驱动内燃机和发电装置从而为蓄电装置充电。这里，在混合动力车辆中，预定控制范围或控制目标值可由输入装置来切换，因此，当预期在电价便宜的时隙(例如，深夜电力时隙)中到达可充电地点(例如，安装有充电装置的住宅)时，可利用输入装置将预定控制范围或控制目标值设定为低于通常的情况。然后，在行驶过程中优先利用充入蓄电装置中的电力，直到到达可充电地点，并且可增加在可充电地点从外界电源充电的量。因此，可将更大量的便宜电力用于充电。
因此，通过本发明的混合动力车辆，可降低从车辆外部的电源为蓄电装置充电的电力成本。
优选地，输入装置能够在优先驱动内燃机和发电装置的第一模式(HV行驶重视模式)与停止内燃机和发电装置并且优先利用存储在蓄电装置中的电力的第二模式(EV行驶重视模式)之间切换。当由输入装置选择第二模式时，控制部将预定控制范围或控制目标值设定得比当由输入装置选择第一模式时低。
在混合动力车辆中，当预期在电价便宜的时隙期间到达可充电地点时，通过由输入装置选择第二模式，可将预定控制范围或控制目标值设定得比当选择第一模式时低。然后，在行驶过程中优先利用充入蓄电装置中的电力，直到到达可充电地点，并且可增加在可充电地点从外界电源充电的量。因此，可将更大量的便宜电力用于充电。因此，通过本发明的混合动力车辆，可降低从车辆外部的电源为蓄电装置充电的电力成本。
本发明涉及一种安装有内燃机和旋转电机作为动力源的混合动力车辆。所述混合动力车辆包括：能够被充放电并向旋转电机供给电力的蓄电装置；接收从车辆外部的电源供给的电力为蓄电装置充电的电力输入部；利用内燃机的输出产生电力并将所产生的电力供给至蓄电装置的发电装置；将蓄电装置的充电状态控制为达到预定控制范围或控制目标值的控制部；预测到达可从电力输入部为蓄电装置充电的地点的时间的预测部。当由预测部预测的到达时间包含在预定时隙中时，控制部将预定控制范围或控制目标值设定得比当到达时间不包含在所述预定时隙中时低。
优选地，所述预定时隙包括电价便宜的深夜电力时隙。
在根据本发明的混合动力车辆中，由电力输入部接收从车辆外部的电源供给的电力，并且可为蓄电装置充电。当蓄电装置的SOC在行驶期间变低时，可以通过驱动内燃机和发电装置对蓄电装置充电。由控制部控制蓄电装置的SOC以达到预定控制范围或控制目标值。具体地，当蓄电装置的SOC变低时，控制部驱动内燃机和发电装置从而为蓄电装置充电。这里，在混合动力车辆中，设置有预测到达可充电地点(例如，安装有充电装置的住宅)的时间的预测部。当预期的到达时间包含在预定时隙中时，控制部将预定控制范围或控制目标值设定得比当预期的到达时间不包含在预定时隙中时低。然后，在行驶过程中优先利用充入蓄电装置中的电力，直到到达可充电地点，并且可增加在可充电地点从外界电源充电的量。因此，例如，通过将预定时隙设定为深夜，可将更大量的便宜的深夜电力用于充电。
因此，通过本发明的混合动力车辆，可降低从车辆外部的电源为蓄电装置充电的电力成本。另外由于预定控制范围或控制目标值是基于由预测部预测的所述预期到达时间自动切换的，所以不需要驾驶员进行切换操作。
优选地，混合动力车辆还包括用于设定车辆行驶计划的输入装置。当在由预测部预测的到达时间与基于从输入装置设定的行驶计划来确定的开始下一次行驶的计划时间之间的时间差比预定时间段短时，控制部停止将预定控制范围或控制目标值设置得低。
当离开时间紧接在到达可充电地点之后时，蓄电装置不能被充分充电。因此，本发明的混合动力车辆设置有用于设定车辆行驶计划的输入装置。即使预期的到达时间包含在预定时隙中，当在由预测部预测的预期到达时间与基于从输入装置设定的行驶计划来确定的开始下一次行驶的计划时间之间的时间差比预定时间段短时，控制部也会停止将预定控制范围或控制目标值设置得低。因此，为下一次行驶确保了蓄电装置的SOC。因此，通过本发明的混合动力车辆，避免了蓄电装置的SOC不必要的减少的情况。
优选地，混合动力车辆还包括用于基于车辆的行驶型式来学习车辆的行驶计划的学习部。当在由预测部预测的到达时间与基于由学习部学习的行驶计划来确定的开始下一次行驶的计划时间之间的时间差比预定时间段短时，控制部停止将预定控制范围或控制目标值设置得低。
混合动力车辆设置有用于基于车辆的日常行驶型式来学习车辆的行驶计划的学习部。即使预期的到达时间包含在预定时隙中，当在由预测部预测的到达时间与基于由学习部学习的行驶计划来确定的开始下一次行驶的计划时间之间的时间差比预定时间段短时，控制部也会停止将预定控制范围或控制目标值设置得低。因此，为下一次行驶确保了蓄电装置的SOC。因此，通过本发明的混合动力车辆，避免了蓄电装置的SOC不必要的减少的情况。另外由于应用了由学习部学习的行驶计划，所以不需要驾驶员设定行驶计划。
优选地，发电装置包括附加旋转电机，该旋转电机的旋转轴机械地连接至内燃机的曲轴。混合动力车辆还包括：与旋转电机相对应地设置的第一逆变器；与附加旋转电机相对应地设置的第二逆变器；以及用于控制所述第一和第二逆变器的逆变器控制部。旋转电机和附加旋转电机分别包括第一和第二三相线圈作为定子线圈。电力输入部包括：与第一三相线圈的中性点相连接的第一端子和与第二三相线圈的中性点相连接的第二端子。逆变器控制部控制第一和第二逆变器，使得在第一和第二端子之间供给的交流电力被转换为直流电力，并被供给至蓄电装置。
在混合动力车辆中，利用作为动力源的旋转电机，包括在发电装置中的附加旋转电机、分别与所述电机相对应地设置的第一和第二逆变器以及逆变器控制部，实现了由车辆外部的电源为蓄电装置充电。因此，因为混合动力车辆不需要单独的外部充电装置，所以实现了由于车辆的尺寸以及重量的减小，并因此实现了改进的燃料效率。
因此，根据本发明，可降低从车辆外部的电源为蓄电装置充电的电力成本。因此，能够避免了蓄电装置的SOC不必要的减少的情况。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的混合动力车辆的整体框图。
图2是图1所示的控制装置的功能框图。
图3是图2所示的转换器控制部功能框图。
图4是图2所示的第一和第二逆变器控制部的功能框图。
图5示意性地示出图1的框图的与充电相关的部分。
图6示出晶体管在充电中的控制状态。
图7是示出关于由图1所示的控制装置对开始充电的判断的程序的控制结构的流程图。
图8示出当由图1所示的模式切换开关选择HV行驶重视模式时电池的SOC的变化。
图9示出当由图1所示的模式切换开关选择EV行驶重视模式时电池的SOC的变化。
图10是示出关于通过图1所示的控制装置设定SOC控制范围的程序的控制结构的流程图。
图11是根据本发明的第二实施例的混合动力车辆的整体框图。
图12是示出关于通过图11所示的控制装置设定SOC控制范围的程序的控制结构的流程图。
图13是根据本发明的第三实施例的混合动力车辆的整体框图。
图14是示出关于通过图13所示的控制装置设定SOC控制范围的程序的控制结构的流程图。
图15是示出关于通过根据第四实施例的控制装置获得行驶计划的程序的控制结构流程图。
图16是示出关于通过第四实施例中的控制装置设定SOC控制范围的程序的控制结构的流程图。
具体实施方式
下面，将参照附图详细说明本发明的实施例。在各附图中，相同的或相应的部分用相同的附图标记表示，并且不会重复对其的说明。
第一实施例
图1是根据本发明的第一实施例的混合动力车辆的整体框图。参照图1，混合动力车辆100包括电池B、升压转换器10、逆变器20和30、电源线PL1和PL2、接地线SL、U相线UL1和UL2、V相线VL1和VL2、W相线WL1和WL2、电动发电机MG1和MG2、发动机4、动力分配机构3和车轮2。
动力分配机构3是连接至发动机4以及电动发电机MG1、MG2从而在所述的发动机和电动发电机之间分配动力的机构。例如，作为动力分配机构3可以采用具有太阳齿轮、行星架和齿圈三个旋转轴的行星齿轮机构。这三个旋转轴分别与发动机4以及电动发电机MG1、MG2的各旋转轴相连接。例如，通过将发动机4的曲轴穿过电动发电机MG1的空心转子的中心，可使发动机4和电动发电机MG1、MG2与动力分配机构3机械地连接。
电动发电机MG2的旋转轴通过未示出的减速齿轮装置、差速齿轮装置等连接至车轮2。动力分配机构3的内部还可以组装有用于电动发电机MG2的旋转轴的减速机构。
电动发电机MG1被组装到混合动力车辆100中，作为由发动机4驱动的发电机而工作，并且作为能够起动发动机4的电动机而工作。电动发电机MG2被组装到混合动力车辆100中，用作驱动作为驱动轮的车轮2的电动机。
电动发电机MG1、MG2是三相交流(AC)电机，例如三相交流同步电机。电动发电机MG1包括：由U相线圈U1、V相线圈V1和W相线圈W1形成的作为定子线圈的三相线圈。电动发电机MG2包括：由U相线圈U2、V相线圈V2和W相线圈W2形成的作为定子线圈的三相线圈。
电动发电机MG1利用发动机4的输出产生三相交流电压，并将所产生的三相交流电压输出至逆变器20。电动发电机MG1通过从逆变器20接收三相交流电压而产生驱动力，并起动发动机4。
电动发电机MG2通过从逆变器30接收三相交流电压而产生车辆驱动转矩。在车辆的再生制动模式中，电动发电机MG2产生三相交流电压，并将该电压输出至逆变器30。
电池B是充放电的直流(DC)电源，例如，可由诸如镍氢化物电池或锂离子电池等的二次电池等构成。电池B向升压转换器10供给直流电力。电池B由来自升压转换器10的直流电压输出充电。可以使用大电容量的电容器作为电池B。
升压转换器10包括电抗器L、npn型晶体管Q1和Q2以及二极管D1和D2。电抗器L的一端连接至电源线PL1，另一端连接至npn型晶体管Q1、Q2的接线点。npn型晶体管Q1、Q2串联在电源线PL2与接地线SL之间，并且在其基点接收来自控制装置60的信号PWC。在npn型晶体管Q1和Q2的集电极与发射极之间分别连接有用于从发射极侧向集电极侧传送电流的二极管D1、D2。
可以使用，例如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为上文所述的npn型晶体管以及将在下文中说明的npn型晶体管。此外，可以使用诸如电力MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的电力转换元件来代替npn型晶体管。
逆变器20包括U相臂22、V相臂24和W相臂26。U相臂22、V相臂24和W相臂26并联在电源线PL2与接地线SL之间。
U相臂22包括串联的npn型晶体管Q11、Q12。V相臂24包括串联的npn型晶体管Q13、Q14。W相臂26包括串联的npn型晶体管Q15、Q16。在各npn型晶体管Q11-Q16的集电极和发射极之间分别连接有用于从发射极侧向集电极侧传送电流的二极管D11-D16。在各相臂中的npn型晶体管之间的连线点分别经由U、V和W相线UL1、VL1和WL1连接至电动发电机MG1的U、V和W相线圈的各个端部，而非中性点N1。
逆变器30包括U相臂32、V相臂34和W相臂36。所述U相臂32、V相臂34和W相臂36并联在电源线PL2与接地线SL之间。
U相臂32包括串联的npn型晶体管Q21、Q22。V相臂34包括串联的npn型晶体管Q23、Q24。W相臂26包括串联的npn型晶体管Q25、Q26。在各npn型晶体管Q21-Q26的集电极和发射极之间分别连接有用于从发射极侧向集电极侧传送电流的二极管D21-D26。同样地，在逆变器30中，在各相臂的连线点分别经由U、V和W相线UL2、VL2和WL2连接至电动发电机MG2的U、V和W相线圈的各个端部，而非中性点N2。
混合动力车辆100还包括：电容器C1和C2、继电器回路40、连接器50、模式切换开关52、控制装置60、交流线ACL1和ACL2、电压传感器71-74以及电流传感器80和82。
电容器C1连接在电源线PL1与接地线SL之间，并且减小电压波动对电池B以及升压转换器10的影响。电压传感器73测量在电源线PL1与接地线SL之间的电压VL。
电容器C2连接在电源线PL2与接地线SL之间，并且减小电压波动对逆变器20、30以及升压转换器10的影响。电压传感器72测量在电源线PL2与接地线SL之间的电压VH。
升压转换器10使经由电源线PL1从蓄电装置B供给的直流电压升压，并将(升压)结果输出至电源线PL2。更具体地，基于来自控制装置60的信号PWC，升压转换器10将按照npn型晶体管Q2的切换操作而流动的电流存储为电抗器L中的磁场能。然后，与npn型晶体管Q2的切断同步，升压转换器10通过使电流经由二级管D1通过电源线PL2从而将所存储的能量释放出。这样，升压转换器10执行了升压操作。
另外，基于来自控制装置60的信号PWC，升压转换器10使经电源线PL2从两逆变器20和30接收的直流电压降低至电池B的电压水平，并电池B充电。
基于来自控制装置60的信号PWM1，逆变器20将从电源线PL2供给的直流电压转换为三相交流电压，并驱动电动发电机MG1。因此，电动发电机MG1被驱动以产生由转矩指令值TR1指定的转矩。基于来自控制装置60的信号PWM1，逆变器20将电动发电机MG1通过接收发动机4的输出而产生的三相交流电压转换为直流电压，并将转换后的直流电压输出至电源线PL2。
基于来自控制装置60的信号PWM2，逆变器30将从电源线PL2供给的直流电压转换为三相交流电压，并驱动电动发电机MG2。因此，电动发电机MG2被驱动以产生由转矩指令值TR2指定的转矩。基于来自控制装置60的信号PWM2，逆变器30将电动发电机MG2在车辆的再生制动模式中通过接收驱动轴的旋转力而产生的三相交流电压转换为直流电压，并将转换后的直流电压输出至电源线PL2。
需要指出，在这里使用的再生制动包括：当由混合动力车辆100的驾驶员执行脚刹操作时的伴随再生发电的制动，通过在行驶期间松开加速踏板，而不是通过操作脚刹而产生的伴随再生发电的车辆减速(或停止加速)。
继电器回路40包括继电器RY1、RY2。例如可以使用机械触点式继电器作为继电器RY1、RY2。也可使用半导体式继电器。继电器RY1设置在交流线ACL1与连接器50之间，并且基于来自控制装置60的信号CNTL接通或断开。继电器RY2设置在交流线ACL2与连接器50之间，并且基于来自控制装置60的信号CNTL接通或断开。
继电器回路40根据来自控制装置60的信号CNTL，在交流线ACL1、ACL2和连接器50之间执行连接/切断。即，当继电器回路40接收到来自控制装置60的H(逻辑的高)电平的信号CNTL时，继电器回路40使交流线ACL1、ACL2电力地连接到连接器50。当继电器回路40接收到来自控制装置60的L(逻辑的低)电平的信号CNTL时，继电器回路40使交流线ACL1、ACL2从连接器50电力地切断。
连接器50包括未示出的用于接收来自位于车辆外部的商用电源55的交流电力第一和第二端子。第一和第二端子分别与继电器回路40的继电器RY1、RY2相连接。由电压传感器74测量在交流线ACL1和ACL2之间的电压VAC，而测得的值被传递至控制装置60。
模式切换开关52是为驾驶员选择HV行驶重视模式或EV行驶重视模式的开关。在这里所使用的HV行驶重视模式是一种模式，其中基于为发动机4和电动发动机MG1的再生发电的HV行驶模式，而非发动机4和电动发动机MG1停止并且使用电池B作为能源来进行行驶的EV行驶模式，赋予重要性。另一方面，EV行驶重视模式是一种模式，其中为EV行驶模式，而非HV行驶模式赋予重要性。所述模式将在下文中说明。
当选择HV行驶重视模式时，模式切换开关52向控制装置60输出H电平的信号。当选择EV行驶重视模式时，模式切换开关52向控制装置60输出L电平的信号。
电压传感器71检测电池B的电压VB，并将测得的电压VB输出至控制装置60。电压传感器73检测电容器C1两端的电压，即升压转换器10的输入电压VL，并将测得的电压VL输出至控制装置60。电压传感器72检测电容器C2两端的电压，即来自升压转换器10的输出电压VH(对应于逆变器20、30的输入电压，下文中同样适用)，并将测得的电压VH输出至控制装置60。
电流传感器80检测流经电动发电机MG1的电机电流MCRT1，并将测得的电机电流MCRT1输出至控制装置60。电流传感器82检测流经电动发电机MG2的电机电流MCRT2，并将测得的电机电流MCRT2输出至控制装置60。
基于从未示出的HV-ECU(电子控制单元)输出的电动发电机MG1和MG2的转矩指令值TR1和TR2以及电机转速MRN1和MRN2、来自电压传感器73的电压VL以及来自电压传感器72的电压VH，控制装置60产生用于驱动升压转换器10的信号PWC，并且将所产生的信号PWC输出至升压转换器10。
另外，基于电压VH、电动发电机MG1的电机电流MCRT1和转矩指令值TR1，控制装置60产生用于驱动电动发电机MG1的信号PWM1，并将所产生的信号PWM1输出至逆变器20。另外，基于电压VH、电动发电机MG2的电机电流MCRT2和转矩指令值TR2，控制装置60产生用于驱动电动发电机MG2的信号PWM2，并将所产生的信号PWM2输出至逆变器30。
这里，基于来自未示出的点火钥匙(或点火开关，下文中同样适用)的信号IG和电池B的SOC，控制装置60产生用于控制第一和第二逆变器20、30从而使来自设置在电动发电机MG1、MG2的中性点N1、N2之间商用电源55的交流电力被转换为直流电力并且使电池B被该直流电力充电的信号PWM1、PWM2。
另外，控制装置60基于电池B的SOC判定：是否可能从车辆外部的电源进行充电。当控制装置60判定可能进行充电时，其向继电器回路40输出H电平的信号CNTL。另一方面，当控制装置60判定电池B几乎充满并且不可能进行充电时，其向继电器回路40输出L电平的信号CNTL。当IG显示停止状态时，控制装置60停止逆变器20、30。
另外，控制装置60将电池B的SOC控制在指定的范围内。具体地，控制装置60控制对发动机4和利用发动机4的输出产生电力的电动发电机MG1的驱动(包括停止发动机4和电动发电机MG1)，由此来控制电池B的SOC。
另外，控制装置60从模式切换开关52接收信号。当控制装置60基于所接收的信号判定选择了EV行驶重视模式时，该控制装置60通过将在下文中说明的方法，将电池B的SOC的控制范围设定为低于当模式切换开关52选择了HV行驶重视模式时的情况。
需要指出，对HV行驶重视模式与EV行驶重视模式之一的选择对应于电池B的SOC的指定的控制范围的切换。
下面，将说明由控制装置60执行的对升压转换器10和逆变器20、30的控制以及对从商用电源55进行充电的控制。在下文中，参照图2-7，仅选出并说明与这种控制相关的部分，而由控制装置60执行的对电池B的SOC控制将参照图8及后续附图进行说明。
图2是图1所示的控制装置60的功能框图。参照图2，控制装置60包括转换器控制部61、第一逆变器控制部62、第二逆变器控制部63以及交流输入控制部64。基于电压VB、电压VH、转矩指令值TR1和TR2以及电机转速MRN1和MRN2，转换器控制部61产生用于接通/断开升压转换器10的npn型晶体管Q1和Q2的信号PWC，并且将所产生的信号PWC输出至升压转换器10。
基于电动发电机MG1的转矩指令值TR1和电机电流MCRT1以及电压VH，第一逆变器控制部62产生用于接通/断开逆变器20的npn型晶体管Q11至Q16的信号PWM1，并将所产生的信号PWM1输出至逆变器20。
基于电动发电机MG2的转矩指令值TR2和电机电流MCRT2以电压VH，第二逆变器控制部63产生用于接通/断开逆变器30的npn型晶体管Q21至Q26的信号PWM2，并将所产生的信号PWM2输出至逆变器30。
基于转矩指令值TR1、TR2和电机转速MRN1、MRN2，交流输入控制部64判定电动发电机MG1、MG2的驱动状态。根据信号IG和电池B的SOC，交流输入控制部64通过协调控制逆变器20、30将供给至连接器50的交流电压转换为直流电压并将该直流电压升压，并为电池B充电。
当交流输入控制部64基于信号IG判定电动发电机MG1、MG2的驱动状态是停止状态并且点火钥匙处于断开位置时，在电池B的SOC低于指定水平的情况下交流输入控制部64执行充电操作。具体地，交流输入控制部64向继电器回路40输出H电平的输出信号CNTL，由此使继电器RY1、RY2导通。如果存在电压VAC的输入，交流输入控制部64产生与之一致的控制信号CTL1。交流输入控制部64通过协调控制逆变器20、30将供给至连接器50的交流电压转换为直流电压并将该直流电压升压，并允许为电池B充电。
另一方面，当交流输入控制部64基于信号IG判定电动发电机MG1、MG2处于驱动状态或点火钥匙转到接通位置时，以及当电池B的SOC高于指定水平的情况下交流输入控制部64不执行充电操作。具体地，交流输入控制部64向继电器回路40输出L电平的输出信号CNTL，由此使继电器RY1、RY2断开。交流输入控制部64产生控制信号CTL0并使逆变器20、30以及升压转换器10执行车辆行驶模式的通常操作。
图3是图2所示的转换器控制部61的功能框图。参照图3，转换器控制部61包括逆变器输入电压指令演算部112、反馈电压指令演算部114、占空比演算部116，以及PWM信号变换部118。
基于转矩指令值TR1、TR2以及电机转速MRN1、MRN2，逆变器输入电压指令演算部112执行操作从而获得逆变器输入电压的最优值(目标值)，即电压指令VH_com，并将所获得的电压指令VH_com输出至反馈电压指令演算部114。
基于由电压传感器72测得的升压转换器10的输出电压VH和来自逆变器输入电压指令演算部112的电压指令VH_com，反馈电压指令演算部114执行操作从而获得用于将输出电压VH控制为电压指令VH_com的反馈电压指令VH_com_fb，并将所获得的反馈电压指令VH_com_fb输出至占空比演算部116。
基于来自电压传感器71的电压VB和来自反馈电压指令演算部114的反馈电压指令VH_com_fb，占空比演算部116执行操作从而获得用于将升压转换器10的输出电压VH控制为电压指令VH_com的占空比，并将所获得的占空比输出至PWM信号变换部118。
基于从占空比演算部116接收的占空比，PWM信号变换部118产生用于接通/断开升压转换器10的npn型晶体管Q1、Q2的PWM(脉冲宽度调制)信号，并将所产生的PWM信号作为信号PWC输出至升压转换器10的npn型晶体管Q1、Q2。
通过增加升压转换器10的下臂的npn型晶体管Q2的接通比例，可增加电抗器L中的电力累积，因此，能够获得较高电压的输出。另一方面，通过增加上臂的npn型晶体管Q1的接通比例，电源线PL2上的电压降低。因此，通过控制npn型晶体管Q1、Q2的占空比，能够将电源线PL2的电压设定为等于或大于电池B的输出电压的任意电压。
另外，当控制信号CTL1被激活时，PWM信号变换部118在不考虑占空比演算部116的输出的情况下，使npn型晶体管Q1导通，而使npn型晶体管Q2不导通。因此，可使充电电流从电源线PL2流到电源线PL1。
图4是图2所示的第一和第二逆变器控制部62、63的功能框图。参照图4，第一和第二逆变器控制部62、63分别包括电动机控制相电压演算部120和PWM信号变换部122。
电机控制相电压演算部120从电压传感器72接收逆变器20、30的输入电压VH。电机控制相电压演算部120从电流传感器80(或82)接收流经电动发电机MG1(或MG2)各相的电机电流MCRT1(或MCRT2)。电机控制相电压演算部120从HV-ECU接收转矩指令值TR1(或TR2)。然后，基于这些输入值，电机控制相电压演算部120执行操作从而获得要施加于电动发电机MG1(或MG2)的各相线圈上的电压，并将所获得的各相线圈电压输出至PWM信号变换部122。
当PWM信号变换部122从交流输入控制部64接收控制信号CTL0时，基于从电机控制相电压演算部120接收的各相的线圈的电压指令，PWM信号变换部122产生用于实际上接通/断开逆变器20(或30)的npn型晶体管Q11至Q16(或Q21至Q26)的信号PWM1_0(信号PWM1的一种)(或PWM2_0(信号PWM2的一种))，并将所产生的信号PWM1_0(或PWM2_0)输出至逆变器20(或30)的npn型晶体管Q11至Q16(或Q21至Q26)。
因此，npn型晶体管Q11至Q16(或Q21至Q26)被切换控制(switching-controlled)，控制流经电动发电机MG1(或MG2)的各相的电流，以使电动发电机MG1(或MG2)输出指定的转矩。结果，输出与转矩指令值TR1(或TR2)相应的电机转矩。
另外，当PWM信号变换部122从交流输入控制部64接收控制信号CTL1时，不考虑电机控制相电压演算部120的输出，PWM信号变换部122产生用于接通/断开npn型晶体管Q11至Q16(或Q21至Q26)从而使同相的交流电流通过逆变器20(或30)的U相臂22(或32)、V相臂24(或34)以及W相臂26(或36)的信号PWM1_1(信号PWM1的一种)(或PWM2_1(信号PWM2的一种))，并将所产生的信号PWM1_1(或PWM2_1)输出至逆变器20(或30)的npn型晶体管Q11至Q16(或Q21至Q26)。
当同相的交流电流通过U、V、W相线圈时，在电动发电机MG1、MG2中不产生转矩。通过协调控制逆变器20和30，交流电压VAC被转换为直流充电电压。
下面，将说明从位于车辆外部的(具有交流电压VAC的电压等级的)商用电源55在混合动力车辆100中产生直流充电电压的方法。
图5示出了图1的简化电路图，该电路图关注与充电相关的部分。在图5中分别示出图1的逆变器20和30的U相臂22。相似地，分别示出电动发电机的三相线圈的U相线圈。因为流过同相电流的另外两相的回路与U相中相似地执行，所以代表性地说明U相。如从图5中可见，U相线圈U1和U相臂22的一组，以及U相线圈U2和U相臂32的一组都与升压转换器10的构造相似。因此，它们不仅能够将交流电压，例如100V，转换为直流电压，而且还能够将所要转换的电压升压到充电电压，例如约200V。
图6示出在充电模式中各晶体管的控制状态。参照图5和6，当电压VAC＞0时，即，线ACL1的电压V1高于线ACL2的电压V2时，使升压转换器10的npn型晶体管Q1处于接通状态，而使npn型晶体管Q2处于断开状态。因此升压转换器10能够使充电电流从电源线PL2流通到电源线PL1。
在第一逆变器(逆变器20)中，在对应于电压VAC的周期与占空中比切换npn型晶体管Q12，并且将npn型晶体管Q12控制为处于断开状态或处于与二级管D11的导通同步地导通的切换状态。这里，在第二逆变器(逆变器30)中，使npn型晶体管Q21处于断开状态，而将npn型晶体管Q22控制为接通状态。
当电压VAC＞0时，在npn型晶体管Q12的接通状态中，电流通过以下路线：线圈U1→npn型晶体管Q12→二级管D22→线圈U2。这里，当npn型晶体管Q12被置于切断状态时，存储在线圈U1、U2中的能量被释放，并且电流经由二级管D11通过电源线PL2。为了减少由二级管D11造成的损耗，可与二级管D11的导通时期同步地使npn型晶体管Q11处于导通。基于电压VAC和电压VH的值获得升压比，并且确定npn型晶体管Q12的切换周期和占空比。
下面，当电压VAC＜0时，即，当线ACL1的电压V1低于线ACL2的电压V2时，使升压转换器的npn型晶体管Q1处于接通状态，而使npn型晶体管Q2处于断开状态。因此升压转换器10变得能够从电源线PL2向电源线PL1传递充电电流。
在第二逆变器中，在对应于电压VAC的周期与占空比中切换npn型晶体管Q22，并且将npn型晶体管Q21控制为处于断开状态或处于与二级管D21的导通同步地导通的切换状态。这里，在第一逆变器中，使npn型晶体管Q11处于断开状态，而将npn型晶体管Q12控制为接通状态。
当电压VAC＜0时，在npn型晶体管Q22的接通状态中，电流通过以下路线：线圈U2→npn型晶体管Q22→二级管D12→线圈U1。这里，当npn型晶体管Q22被置于切断状态时，存储在线圈U1、U2中的能量被释放，并且电流经由二级管D21通过电源线PL2。为了减少由二级管D21造成的损耗，可与二级管D21的导通时期同步地使npn型晶体管Q21处于导通。在这种情况下也基于电压VAC和电压VH的值获得升压比，并且确定npn型晶体管Q22的切换周期和占空比。
图7是示出关于通过图1所示的控制装置60来判定开始充电的程序的控制结构的流程图。每相隔预定时间或每当预定条件被满足时，该流程图所示的程序被从主例程中调用并执行。
参照图7，基于来自点火钥匙的信号IG，控制装置60判定点火钥匙是否被转到切断位置(步骤S1)。当控制装置60判定点火钥匙未被转到断开位置(步骤S1中为否)时，通过将充电电缆连接到车辆上而执行充电是不适宜的，因此程序进行至步骤S6，控制返回至主例程。
当在步骤S1中判定为点火钥匙被转到切断位置(步骤S1中为是)，判定适于执行充电，因此程序进行至步骤S2。在步骤S2中，将继电器RY1和RY2从非导通状态控制为导通状态，并且由电压传感器74测量电压VAC。当未检测到交流电压时，认为充电电缆未连接至连接器50的插座。因此不执行充电操作，程序进行至步骤S6，控制返回至主例程。
另一方面，当在步骤S2中检测到作为电压VAC的交流电压时，程序进行至步骤S3。在步骤S3中，判定电池B的SOC是否小于表示充满状态的阈值Sth(F)。
在满足电池B的SOC＜Sth(F)的情况下，处于可能充电的状态。因此程序进行至步骤S4。在步骤S4中，控制装置60协调控制两逆变器并为电池B充电。
在步骤S3中，在不满足电池B的SOC＜Sth(F)的情况下，电池B处于充满的状态并且不需要被充电。因此，程序进行至步骤S5。在步骤S5中，执行充电停止程序。具体地，逆变器20和30被停止并且继电器RY1和RY2被断开使得对混合动力车辆100的交流电力输入被切断。然后，程序进行至步骤S6，控制返回至主例程。
下面将说明通过控制装置60进行的关于电池B的SOC的控制。
图8示出当由图1所示的模式切换开关52选择HV行驶重视模式时电池的SOC的变化。参照图8，当模式切换开关52选择HV行驶重视模式时，控制装置60用上限值SU1和下限值SL1来设定电池B的SOC的控制范围。需要指出，当选择HV行驶重视模式时，SC1表示SOC的控制范围的中心值。
假设，在时间点t0，混合动力车辆100在电池B处于充满的情况下开始行驶。直到在时间点t1电池B的SOC变得小于上限值SU1为止，都不执行电动发动机MG1利用发动机4的输出进行的发电，而是执行利用存储在电池B中的电力的EV行驶。
在时间点t1，当电池B的SOC变得小于上限值SU1时，行驶模式从EV行驶模式切换到基于发动机4和电动发动机MG1的驱动的HV行驶模式。根据电池B的SOC，发动机4和电动发动机MG1被起动或停止，并且将电池B的SOC控制在处于上限值SU1与下限值SL1之间的范围内。
图9示出当由图1所示的模式切换开关52选择EV行驶重视模式时电池的SOC的变化。参照图9，当模式切换开关52选择EV行驶重视模式时，控制装置60用上限值SU2和下限值SL2来设定电池B的SOC的控制范围。需要指出，当选择EV行驶重视模式时，SC2表示SOC的控制范围的中心值。
上限值SU2和下限值SL2分别低于图8所示的上限值SU1和下限值SL1。即，当模式切换开关52选择EV行驶重视模式时，控制装置60电池B的SOC的控制范围设定为低于当模式切换开关52选择HV行驶重视模式时的情况。
假设，在时间点t0，混合动力车辆100在电池B处于充满的情况下开始行驶。直到在时间点t2电池B的SOC变得小于上限值SU2为止，都不执行电动发动机MG1利用发动机4的输出进行的发电，而是执行利用存储在电池B中的电力的EV行驶。
在时间点t2，当电池B的SOC变得小于上限值SU2时，行驶模式从EV行驶模式切换到基于发动机4和电动发动机MG1的驱动的HV行驶模式。根据电池B的SOC，发动机4和电动发动机MG1被起动或停止，并且将电池B的SOC控制在处于上限值SU2与下限值SL2之间的范围内。
如图8和9可见，当模式切换开关52选择EV行驶重视模式时，EV行驶模式的时期长于当模式切换开关52选择HV行驶重视模式时的情况。即，为EV行驶，而非HV行驶赋予重要性。然后，将电池B的SOC控制为低于当选择HV行驶重视模式时的水平。
相反地，当模式切换开关52选择HV行驶重视模式时，在比当模式切换开关52选择EV行驶重视模式时更早的阶段从EV行驶模式切换到HV行驶模式。即，即，为HV行驶，而非EV行驶赋予重要性。然后，将电池B的SOC控制为高于当选择EV行驶重视模式时的水平。
因此，使用模式切换开关52能够有效地减少在从位于车辆外部的商用电源55对电池B的充电中的电力成本。即，当在一天中电价便宜的时隙(例如，深夜电力时隙)(例如，在充电装置设置在家中而驾驶员在夜里回到家中的情况)执行充电时，驾驶员通过模式切换开关52预先选择EV行驶重视模式。然后，优先使用存储在电池B中的电力。因此，当驾驶员回到家时，电池B的SOC达到低于当选择HV行驶重视模式时的水平。因此，可分配大量的便宜的深夜电力来为电池B充电，因此可降低电力成本。
另一方面，当在一天中电价较昂贵的时隙(例如，白天)执行充电时，驾驶员通过模式切换开关52预先选择HV行驶重视模式。然后，当充电开始时，电池B的SOC处于高于当选择EV行驶重视模式时的水平，因此可减少昂贵的白天电力的充电量。因此可降低整体的电力成本。
图10是示出关于通过图1所示的控制装置60设定SOC控制范围的程序的控制结构的流程图。每相隔预定时间或每当预定条件被满足时，该流程图所示的程序被从主例程中调用并执行。
参照图10，基于来自点火钥匙的信号IG，控制装置60判定点火钥匙是否转到接通的位置(步骤S10)。当控制装置60判定点火钥匙未转到接通的位置(步骤S10中为否)时，结束各操作并且控制返回至主例程。
当在步骤S10中判定点火钥匙转到接通的位置(步骤S10中为是)时，控制装置60获得来自模式切换开关52的信号(步骤S20)。然后，控制装置60基于来自模式切换开关52的信号判定切换开关52是选择了HV行驶重视模式，还是EV行驶重视模式(步骤S30)。
当控制装置60判定来自模式切换开关52的信号处于H电平并且选择了HV行驶重视模式时(步骤S30中为是)，控制装置60设定用于HV行驶重视模式的SOC控制上下限值(步骤S40)。即，控制装置60将图8所示的上限值SU1和下限值SL1设定为电池B的SOC的控制上下限值。
另一方面，当控制装置60判定来自模式切换开关52的信号处于L电平并且选择了EV行驶重视模式时(步骤S30中为否)，控制装置60设定用于EV行驶重视模式的SOC控制上下限值(步骤S50)。即，控制装置60将图9所示的上限值SU2和下限值SL2设定为电池B的SOC的控制上下限值。
当在步骤S40或S50中设定SOC的控制上下限值时，控制装置60基于所设定的控制上下限值控制电池B的SOC。然后，控制装置60结束各操作并且控制返回至主例程。
如上所述，根据第一实施例，电池B的SOC的控制范围可由模式切换开关52切换。因此，当预想驾驶员在电价便宜的深夜电力时隙到达具有充电装置的地点(例如，家)时，驾驶员可通过模式切换开关52选择EV行驶重视模式，因此将电池B的SOC的控制范围设定为低于当选择通常的基于发动机4的HV行驶重视模式时的情况。然后，在向住宅的行驶期间优先使用充入电池B的电力，能够增加在住宅中来自商用电源55的充电量。因此，可将较大量的使宜的深夜电力分配到充电中。因此，可降低在从车辆外部的电源对电池B充电中的电力成本。
第二实施例
在第一实施例中，设置有模式切换开关52，并且在EV行驶重视模式与HV行驶重视模式之间的切换是驾驶员的任务。在第二实施例中，在EV行驶重视模式与HV行驶重视模式之间的切换是自动执行的。
图11是根据本发明的第二实施例的混合动力车辆的整体框图。参照图11，混合动力车辆100A不包括在图1所示的第一实施例中的混合动力车辆100中的结构中的模式切换开关52，并且包括控制装置60A来代替控制装置60。混合动力车辆100A的其余的结构与混合动力车辆100相同。
通过将在下面说明的方法，出于对减小在从位于车辆外部的商用电源55对电池B充电中的电力成本的考虑，控制装置60A判定是采用EV行驶重视模式，还是采用HV行驶重视模式，并且基于判定的结构设定电池B的SOC的控制范围。
图12是示出关于通过图11所示的控制装置60A设定SOC的控制范围的程序的控制结构的流程图。该流程图所示的程序也是每相隔预定时间或每当预定条件被满足时，被从主例程中调用并执行。
参照图12，控制结构包括图10所示的控制结构，只是用步骤S110和S120代替步骤S20和S30。即，当在步骤S10中判定点火钥匙被转到接通位置时(步骤S10中为是)，控制装置60A预测至可从位于车辆外部的商用电源55为电池B充电的地点(例如，住宅)的到达时间(S110)。为了预测到达时间，例如可利用来自未示出的车辆导航装置的位置信息计算该到达时间。
然后，控制装置60A判定预期的至可充电地点的到达时间是否包含在与深夜相对应的预定时隙中(步骤S120)。当预期的至可充电地点的到达时间不包含在预定时隙中时(即，预期的到达时间是白天)(步骤S120中否)，程序进行至S40，控制装置60A设定用于HV行驶重视模式的SOC控制上下限值。
另一方面，当控制装置60A判定至可充电地点的预期到达时间包含在预定时隙中时(即，预期的到达时间是夜晚)(步骤S120中为是)，程序进行至S50，控制装置60A设定用于EV行驶重视模式的SOC控制上下限值。
控制装置60A的其余的结构与第一实施例中的控制装置60相同。
虽然前述说明中，基于深夜电力比白天的电力便宜，从而当控制装置60A判定预期的到达时间处于夜晚时选择EV行驶重视模式，但是可根据电价的改变而自由地设定前述的预定时隙。
如前所述，根据第二实施例，可得到与第一实施例中相似的效果。另外，根据第二实施例，基于预期到达时间自动切换电池B的SOC的控制范围，因此不需要在第一实施例中的由驾驶员利用模式切换开关52进行的切换操作。
第三实施例，
在第二实施例中，当至可充电地点的预期到达时间是深夜时，选择EV行驶重视模式。然而在这种情况下，如果不能完全确保充电时间，可能不能完全完成下一次的行驶(例如，当发动机4的剩余燃料量较小时，将在燃料与SOC二者都较低的情况下开始下一次的行驶)。因此，在第三实施例中，即使至可充电地点的预期到达时间是深夜，如果不能完全确保充电时间，也会选择HV行驶重视模式。
图13是根据本发明的第三实施例的混合动力车辆的整体框图。参照图13，混合动力车辆100B在图11所示的第二实施例中的混合动力车辆100A中的结构中还包括计划设定部54，并且包括控制装置60B来代替控制装置60A。混合动力车辆100B的其余的结构与混合动力车辆100A相同。
计划设定部54为驾驶员设定车辆的行驶计划的输入装置。通过计划设定部54，驾驶员可设定包括开始下一次行驶的时间的车辆行驶计划。计划设定部54将驾驶员设定的行驶计划输出至控制装置60B。
控制装置60B接收来自计划设定部54的由驾驶员设定的行驶计划。然后，通过将在下面说明的方法，基于至可充电地点的预期到达时间和来自计划设定部54的行驶计划，控制装置60B判定：是应用HV行驶重视模式还是EV行驶重视模式，并基于判定结果设定电池B的SOC的控制范围。
图14是示出关于通过图13所示的控制装置60B设定SOC控制范围的程序的控制结构的流程图。该流程图所示的程序也是每相隔预定时间或每当预定条件被满足时，被从主例程中调用并执行。
参照图14，控制结构在图12所示的控制结构中还包括步骤S130-S150。即，在步骤S120中，当判定至可充电地点的预期到达时间包含在预定时隙中时(即，预期的到达时间是夜晚)(步骤S120中为是)，控制装置60B从计划设定部54获得由驾驶员在计划设定部54中设定的行驶计划(步骤S130)。
然后，基于来自计划设定部54的行驶计划，控制装置60B得到开始下一次行驶的计划时间，并且计算在步骤S110中预测的至可充电地点的预期到达时间与开始下一次行驶的计划时间之间的时间差ΔT(步骤S140)。然后，控制装置60B判定所算得的时间差ΔT是否小于将电池B充分充电至一定程度所要求的最短时间Tth(步骤S150)。
当控制装置60B判定时间差ΔT不小于最短时间Tth(步骤S150中为是)时，则判定可在可充电地点利用深夜电力为电池B充分充电，程序进行至S50，控制装置60B设定用于EV行驶重视模式的SOC控制上下限值。
另一方面，当判定时间差ΔT小于最短时间Tth(步骤S150中为否)时，则控制装置60B判定电池B不能被充分充电，程序进行至S40，控制装置60B设定用于HV行驶重视模式的SOC控制上下限值。
控制装置60B的其余的结构与第二实施例中的控制装置60A相同。
虽然前述说明中，计划设定部54确定车辆行驶计划，也可由计划设定部54直接设定开始下一次行驶的计划时间。
如前所述，根据第三实施例，当预期到达时间与基于由计划设定部54设定的行驶计划确定的开始下一次行驶的计划时间之间的时间差ΔT小于最短时间Tth，则即使预期到达时间是深夜(即，选择HV行驶重视模式)，也会停止将SOC的控制范围设定至较低的范围，用于下一次行驶的电池B的SOC得到了保证。因此，避免了电池B的SOC不必要的减少的情况。
第四实施例
在第三实施例中，设置了计划设定部54，并且对行驶计划的设定是驾驶员的任务。在第四实施例中，基于日常的行驶型式来学习行驶计划，对行驶计划的设定是自动的。
还是参照图11，第四实施例中的混合动力车辆100C，在图11所示的第二实施例中的混合动力车辆100A中的结构中，包括控制装置60C来代替控制装置60A。混合动力车辆100C的其余的结构与混合动力车辆100A相同。
控制装置60C基于日常的行驶时间获得混合动力车辆100C的行驶计划。基于至可充电地点的预期到达时间和所学习的行驶计划，控制装置60C判定是应用HV行驶重视模式还是EV行驶重视模式，并基于判定结果设定电池B的SOC的控制范围。
图15是示出关于通过第四实施例中的控制装置60C学习行驶计划的程序的控制结构的流程图。该流程图所示的程序也是每相隔预定时间或每当预定条件被满足时，被从主例程中调用并执行。
参照图15，基于来自点火钥匙的信号IG，控制装置60C判定点火钥匙是否被转到接通位置(步骤S210)。当控制装置60C判定点火钥匙被转到接通位置(步骤S210中为是)时，车辆的系统被起动(步骤S220)。当车辆的系统被起动时，控制装置60C将系统起动时间作为行驶开始时间存储在未示出的RAM(随机存取存储器)中(步骤S230)。然后，控制装置60C结束各操作，控制返回主例程(步骤S280)。
当在步骤S210中判定点火钥匙未被转到接通位置(步骤S210中为否)时，控制装置60C判定点火钥匙是否已被转到断开位置(步骤S240)。当控制装置60C判定点火钥匙未被转到断开位置时(步骤S240为否)，该控制装置60C结束各操作，控制返回主例程(步骤S280)。
另一方面，当在步骤S240中判定点火钥匙已被转到断开位置时(步骤S240为是)，控制装置60C从RAM获得在步骤S230中存储在RAM中行驶开始时间(步骤S250)。然后控制装置60C读取存储在未示出的可读/写的非易失性存储器中的所学习的行驶计划的数据，并基于当前旅程的行驶开始时间以及在战火钥匙被转到OFF位置的行驶结束时间，得到行驶计划(步骤S260)。
当在步骤S260中学习行驶计划并且所学习的行驶计划数据在学习后被写入非易失性存储器中时，车辆的系统被停止(步骤S270)。然后，控制装置60C结束各操作，控制返回主例程(步骤S280)。
图16是示出关于通过第四实施例中的控制装置60C设定SOC控制范围的程序的控制结构的流程图。该流程图所示的程序也是每相隔预定时间或每当预定条件被满足时，被从主例程中调用并执行。
参照图16，控制结构，在图14所示的控制结构中，包括步骤S135代替步骤S130。即，在步骤S120中，当判定至可充电地点的预期到达时间包含在预定时隙中时(即，预期的到达时间是夜晚)(步骤S120中为是)，控制装置60C从存储由图15所示的程序学习的行驶计划的学习数据的非易失性存储器获得该学习数据。
然后，程序进行至步骤S140，基于所学习的行驶计划的学习数据，控制装置60C计算开始下一次行驶的计划时间，并且计算至可充电地点的预期到达时间与开始下一次行驶的计划时间之间的时间差ΔT。
控制装置60C的其余的结构与第三实施例中的控制装置60B相同。
虽然前述说明中，所学习的是车辆行驶计划，也可直接学习开始下一次行驶的计划时间。
如前所述，根据第四实施例，可得到与第三实施例相似的效果。根据第四实施例，因为是基于车辆的日常行驶型式来学习车辆行驶计划的，所以不需要在第三实施例中所要求的由驾驶员进行的对行驶计划的设定。
在第一至第四实施例中，虽然说明中指出电池B的SOC被控制在预定控制范围，即在上限值SU1与下限值SL1之间或在限值SU2与下限值SL2之间，电池B的SOC也可被控制为预定控制目标值(例如，中心值SC1或SC2)。
文中还指出，当模式切换开关52选择EV行驶重视模式或判定预期到达时间是深夜时，SOC的控制范围被设定为低于当选择HV行驶重视模式时的情况。然而，当选择EV行驶重视模式时，也可能仅设定等于或低于选择HV行驶重视模式的情况下的SOC控制下限值SL1的SOC下限值SL1，并且如果SOC变得下限值则将EV行驶模式改变为HV行驶模式。
虽然说明中指出，来自商用电源55的交流电力是在电动发电机MG1、MG2的中性点N1、N2之间提供的，并且利用电动发电机MG1、MG2的各相线圈以及逆变器20、30来为电池B充电，但是，本发明还适用于在车辆内部或外部具有单独的外部充电装置(AC/DC转换器)的混合动力车辆。另一方面，根据上述各实施例都不需要设置单独的外部充电装置，所以能够实现车辆的成本和重量的降低。
在上文中，发动机4对应于本发明的“内燃机”，电动发电机MG2对应于本发明的“旋转电机”。电池B对应于本发明中的“蓄电装置”，并且连接器50对应于本发明中的“电力输入部”。电动发电机MG1和逆变器20构成了本发明的“发电装置”。控制装置60A-60C都对应于本发明中的“控制部”。模式切换开关52对应于本发明中的“输入装置”。由第二至第四实施例中的控制装置60A-60C执行的步骤S110中的处理对应于由“预测部”所执行的处理。计划设定部54对应于本发明中的“输入装置”。由第四实施例中的控制装置60C执行的步骤S210-S270中的处理对应于由“学习部”所执行的处理。电动发电机MG1对应于本发明的“附加电动机”，逆变器20、30分别对应于本发明的“第一逆变器”和“第二逆变器”。另外，第一和第二逆变器控制部62和63以及交流输入控制部64构成了本发明中的“逆变器控制部”。
需要指出，这里所公开的实施例在各方面都是示例性的而非限制性的。本发明的范围由各权利要求而非上述的说明与实施例限定，并用于包括等同于权利要求条款的意义与范围之内的任何变型。

Claims (14)

1.一种安装有内燃机和旋转电机作为动力源的混合动力车辆，包括：
能够被充放电并向所述旋转电机供给电力的蓄电装置；
接收从所述车辆外部的电源供给的电力为所述蓄电装置充电的电力输入部；
利用来自所述内燃机的输出产生电力并将所产生的电力供给至所述蓄电装置的发电装置；
用于将所述蓄电装置的充电状态控制为达到预定控制范围或控制目标值的控制装置；以及
用于切换所述预定控制范围或控制目标值的输入装置。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中
所述输入装置能够在优先驱动所述内燃机和所述发电装置的第一模式与停止所述内燃机和所述发电装置并优先利用存储在所述蓄电装置中的电力的第二模式之间切换，并且
当所述输入装置选择所述第二模式时，所述控制装置将所述预定控制范围或控制目标值设定得比当所述输入装置选择所述第一模式时低。
3.一种安装有内燃机和旋转电机作为动力源的混合动力车辆，包括：
能够被充放电并向所述旋转电机供给电力的蓄电装置；
接收从所述车辆外部的电源供给的电力为所述蓄电装置充电的电力输入部；
利用来自所述内燃机的输出产生电力并将所产生的电力供给至所述蓄电装置的发电装置；
用于将所述蓄电装置的充电状态控制为达到预定控制范围或控制目标值的控制装置；以及
用于预测到达能从所述电力输入部为所述蓄电装置充电的地点的时间的预测装置，
当由所述预测装置预测的到达时间包含在预定时隙中时，所述控制装置将所述预定控制范围或控制目标值设定得比当所述到达时间不包含在所述预定时隙中时低。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆，其中
所述预定时隙包括电价便宜的深夜电力时隙。
5.根据权利要求3所述的混合动力车辆，还包括
用于设定所述车辆的行驶计划的输入装置，
当由所述预测装置预测的所述到达时间与基于从所述输入装置设定的所述行驶计划来确定的开始下一次行驶的计划时间之间的时间差比预定时间段短时，所述控制装置停止将所述预定控制范围或控制目标值设定得低。
6.根据权利要求3所述的混合动力车辆，还包括
用于基于所述车辆的行驶型式来学习所述车辆的行驶计划的学习装置，
当由所述预测装置预测的所述到达时间与基于由所述学习装置学习的所述行驶计划来确定的开始下一次行驶的计划时间之间的时间差比预定时间段短时，所述控制装置停止将所述预定控制范围或控制目标值设置得低。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的混合动力车辆，其中
所述发电装置包括附加旋转电机，所述附加旋转电机的旋转轴机械地连接至所述内燃机的曲轴，
所述混合动力车辆还包括：
与所述旋转电机相对应地设置的第一逆变器；
与所述附加旋转电机相对应地设置的第二逆变器；以及
用于控制所述第一和第二逆变器的逆变器控制装置，
所述旋转电机和所述附加旋转电机分别包括第一和第二三相线圈作为定子线圈；
所述电力输入部包括：
与所述第一三相线圈的中性点相连接的第一端子；和
与所述第二三相线圈的中性点相连接的第二端子，
所述逆变器控制装置控制所述第一和第二逆变器，使得在所述第一和第二端子之间供给的交流电力被转换为直流电力，并被供给至所述蓄电装置。
8.一种安装有内燃机和旋转电机作为动力源的混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括：
能够被充放电并向所述旋转电机供给电力的蓄电装置；
接收从所述车辆外部的电源供给的电力用于为所述蓄电装置充电的电力输入部；
利用来自所述内燃机的输出产生电力并将所产生的电力供给至所述蓄电装置的发电装置；以及
用于切换代表所述蓄电装置的充电状态的状态量的控制范围或控制目标值的输入装置，
所述控制方法包括：
从所述输入装置获得信号的第一步骤；
根据所获得的信号设定所述的控制范围或控制目标值的第二步骤；以及
将所述状态量控制为达到所述设定的控制范围或控制目标值的第三步骤。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其中
所述输入装置能够在优先驱动所述内燃机和所述发电装置的第一模式与停止所述内燃机和所述发电装置并优先利用存储在所述蓄电装置中的电力的第二模式之间切换，并且
当所述输入装置选择所述第二模式时，所述第二步骤将所述控制范围或控制目标值设定得比当所述输入装置选择所述第一模式时低。
10.一种安装有内燃机和旋转电机作为动力源的混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括：
能够被充放电并向所述旋转电机供给电力的蓄电装置；
接收从所述车辆外部的电源供给的电力为所述蓄电装置充电的电力输入部；
利用来自所述内燃机的输出产生电力并将所产生的电力供给至所述蓄电装置的发电装置；
所述控制方法包括：
预测到达能从所述电力输入部为所述蓄电装置充电的地点的时间的第一步骤；
当所预测的到达时间包含在预定时隙中时，将代表所述蓄电装置的充电状态的状态量的控制范围或控制目标值设定得比当所述到达时间不包含在所述预定时隙中时低的第二步骤；以及
将所述状态量控制为达到所述控制范围或控制目标值的第三步骤。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其中
所述预定时隙包括电价便宜的深夜电力时隙。
12.根据权利要求10所述的控制方法，其中
所述混合动力车辆还包括用于设定所述车辆的行驶计划的输入装置，
所述控制方法还包括：
计算在所述第一步骤中预测的所述到达时间与基于从所述输入装置设定的所述行驶计划来确定的开始下一次行驶的计划时间之间的时间差的第四步骤；以及
当所述计算的时间差比预定时间段短时，停止在所述第二步骤中将所述控制范围或控制目标值设置得低的第五步骤。
13.根据权利要求10所述的控制方法，还包括
基于所述车辆的行驶型式来学习所述车辆的行驶计划的第六步骤；
计算在所述第一步骤中预测的所述到达时间与基于在所述第六步骤中学习的所述行驶计划来确定的开始下一次行驶的计划时间之间的时间差的第七步骤；以及
当所述计算的时间差比预定时间段短时，停止在所述第二步骤中将所述控制范围或控制目标值设置得低的第八步骤。
14.根据权利要求8-13中任一项所述的控制方法，其中
所述发电装置包括附加旋转电机，所述附加旋转电机的旋转轴机械地连接至所述内燃机的曲轴，
所述混合动力车辆还包括：
与所述旋转电机相对应地设置的第一逆变器；以及
与所述附加旋转电机相对应地设置的第二逆变器，
所述旋转电机和所述附加旋转电机分别包括第一和第二三相线圈作为定子线圈；
所述电力输入部包括：
与所述第一三相线圈的中性点相连接的第一端子；和
与所述第二三相线圈的中性点相连接的第二端子，
所述控制方法还包括控制所述第一和第二逆变器使得在所述第一和第二端子之间供给的交流电力被转换为直流电力并被供给至所述蓄电装置的第九步骤。
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