CN102712313A - 混合动力车辆及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合动力车辆及其控制方法。所述混合动力车辆在EV模式下于电动机行驶的最大输出线（350）的内侧的区域内、且在EV模式下于电动机行驶的最大输出线（340）的内侧的区域内，能够适用仅通过使用了车载蓄电装置的电力的旋转电机的输出而进行的电动机行驶。各个最大输出线（340、350）由直线部分和曲线部分构成，其中，所述直线部分对电动机行驶中的上限转矩（TMmax）以及上限车速（VMmax）进行规定，所述曲线部分对上限输出功率进行规定。因此，分别在EV模式和HV模式下，当车速超过电动机行驶的上限车速时，发动机均被启动。EV模式下的电动机行驶的上限车速（VMmax（EV））被设定为，低于HV模式下的电动机行驶的上限车速（VMmax（HV））。

Description

混合动力车辆及其控制方法
技术领域
此发明涉及一种混合动力车辆及其控制方法，更特定性而言，涉及一种能够对仅通过旋转电机的输出而进行的行驶、和通过旋转电机以及发动机的输出而进行的行驶进行选择的混合动力车辆的行驶控制。
背景技术
目前关注一种如下的混合动力车辆，其被构成为，通过来自搭载于车辆上的二次电池的电力从而使旋转电机产生车辆驱动力。
在日本特开2008-285011号公报（专利文献1）中，记载了如下的混合动力车辆，即，对通过至少使发动机工作从而进行行驶的模式、和停止发动机并仅通过电动发电机的输出而进行行驶的模式进行选择的混合动力车辆。在专利文献1中记载了如下内容，即，在上述混合动力车辆中，根据发动机的动作实际情况，来确定与发动机相关的消耗部件的更换时间。
此外，在混合动力车辆中需要如下这种行驶控制，即，同时实现对车载二次电池的过度充放电的避免、和与驾驶员要求相对应的驾驶性能的确保的这种行驶控制。在日本特开2006-109650号公报（专利文献2）中，记载了车辆用控制装置以及车辆用控制方法。在专利文献2中记载了如下内容，即，根据二次电池的输出电力或输入电力的限制值和车辆的速度，来对产生车辆驱动力的旋转电机、即驱动电动机所生成的转矩的变化量的上限值或下限值进行设定。由此，期望在不引起二次电池的过度充放电的条件下，使驱动电动机输出驾驶员所要求的转矩。
如专利文献2所记载的那样，根据二次电池的充电状态（SOC：State ofCharge）和温度，来对二次电池的输入电力以及输出电力的上限值进行设定是比较普遍的。驱动电动机的输出被设定在二次电池的输出电力不超过上限值的范围内。因此，当输出电力上限值通过二次电池的SOC降低或温度上升而被限制时，驱动电动机的输出也被限制。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-285011号公报
专利文献2：日本特开2006-109650号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在混合动力车辆中，仅通过旋转电机的输出而进行的行驶（以下，也称为“电动机行驶”）、和通过旋转电机以及发动机的输出而进行的行驶（以下，也称为“混合动力行驶”）被分开使用。由此，通过在有效地使用二次电池的存储电力的同时，将发动机的工作限定在高效率区域，从而能够实现能量效率的提高（即，耗油率的改善）。此外，作为混合动力车辆的一个方式，目前关注于能够通过车辆外部的电源而对车载二次电池进行充电的、所谓的插电式混合动力车辆。尤其是，在插电式混合动力车辆中，期望长时间应用仅通过旋转电机的输出而进行的电动机行驶。
另一方面，由于在混合动力车辆处于高车速时，行驶阻力增高，因此即使是不伴随有加速的恒速行驶中也存在成为高负载状态的倾向。因此，当继续执行仅通过旋转电机的输出而进行的高车速行驶时，存在来自二次电池的输出电流、即用于对旋转电机进行驱动控制的电气系统的流通电流变得比较大的状态将会持续的可能性。其结果为，为了抑制该电气系统的构成部件的温度上升和二次电池的负载增大，而易于成为如上述那样的来自二次电池的输出电力的限制值被严格限制的状态。
因此，优选为，对电动机行驶的上限车速进行设定，并且在超过了该上限车速时，启动发动机从而应用混合动力行驶。简单地说，可以理解为，将该上限车速设定得较高，有助于增加电动机行驶的机会。
但是，当将上限车速设定得过高时，容许了高车速下的电动机行驶，从而来自二次电池的输出电流较大的状态将易于持续，因此，易于导致成为如上述那样的来自二次电池的输出电力被严格限制的状态。而且，一旦成为这种状态时，存在如下的可能性，即，长时间持续对输出电力的限制直至SOC降低和温度上升恢复为止。在该限制期间中，为了确保输出和加速性能，存在发动机的工作与通常情况相比而变得频繁的可能性。因此，存在如下的可能性，即，由于将上限车速设定得过高，反而无法确保电动机行驶的机会，从而产生能量效率的降低（即，耗油率的恶化）和排气的恶化。
此发明是为了解决这种问题点而被完成的发明，此发明的目的在于，对仅通过旋转电机的输出而进行的车辆行驶的上限车速进行适当设定，以便通过适当地确保电动机行驶的机会，从而提高混合动力车辆的能量效率和排气性。
用于解决课题的方法
根据该发明的某一个方式，混合动力车辆具备：旋转电机，其用于产生车辆驱动力；蓄电装置，其被搭载于车辆上；电力控制单元，其用于在蓄电装置以及旋转电机之间实施电力转换；内燃机，其用于产生车辆驱动力；外部充电部，其用于通过车辆外部的电源而对蓄电装置进行充电；控制装置，其用于对车辆行驶进行控制。控制装置包括：行驶模式选择部、上限车速设定部；行驶控制部。行驶模式选择部被构成为，根据蓄电装置的充电状态而对第一行驶模式和第二行驶模式中的一方进行选择，其中，所述第一行驶模式为，以无论蓄电装置的剩余容量如何均主要通过旋转电机的输出而进行行驶的方式来使用内燃机以及旋转电机的模式，所述第二行驶模式为，以使蓄电装置的剩余容量维持在预定的控制范围内而进行行驶的方式来使用内燃机以及旋转电机的模式。上限车速设定部被构成为，根据由行驶模式选择部所选择的行驶模式，来对仅通过旋转电机的输出而进行的车辆行驶的上限车速进行设定。行驶控制部被构成为，在车速超过上限车速时将车辆行驶控制为，使用内燃机以及旋转电机的双方的输出。上限车速设定部将第一行驶模式下的上限车速设定为，低于第二行驶模式下的上限车速。
优选为，行驶控制部在第一行驶模式下，以如下方式对旋转电机以及内燃机进行控制，即，当混合动力车辆的转矩以及车速在第一区域的内部时，仅通过旋转电机的输出而进行行驶，另一方面，当混合动力车辆的转矩以及车速在第一区域的外部时，通过旋转电机以及内燃机的双方的输出而进行行驶。行驶控制部在第二行驶模式下，以如下方式对旋转电机以及内燃机进行控制，即，当混合动力车辆的转矩以及车速在第二区域的内部时，仅通过旋转电机的输出而进行行驶，另一方面，当混合动力车辆的转矩以及车速在所述第二区域的外部时，通过旋转电机以及内燃机的双方的输出而进行行驶。而且，第一区域以及第二区域以反映由上限车速设定部设定的上限车速的方式而被设定。
此外，优选为，上限车速设定部在第一行驶模式下，于低于第二行驶模式下的上限车速的范围内，根据蓄电装置的充电状态以及输入输出电流中的至少一方，而对上限车速以可变的方式进行设定。
更优选为，控制装置还包括：充电状态推断部；电流负载推断部；充放电控制部。充电状态推断部被构成为，根据被配置在蓄电装置上的传感器的输出，而对蓄电装置的剩余容量推断值进行计算。电流负载推断部被构成为，根据蓄电装置的输入输出电流，而对电流负载参数进行计算，所述电流负载参数为，表示因输入输出电流的通过而产生的仪器的热负载的参数。充放电控制部被构成为，根据所计算出的剩余容量推断值以及电流负载参数，而对蓄电装置的输出电力上限值以可变的方式进行设定。而且，上限车速设定部在第一行驶模式下，至少根据所计算出的电流负载参数，而对上限车速以可变的方式进行设定。
更优选为，上限车速设定部根据第一上限速度以及第二上限速度中的最小值，而对第一行驶模式下的上限车速进行设定，其中，所述第一上限速度为，根据电流负载参数而以可变的方式被设定的值，所述第二上限速度为，根据剩余容量推断值而以可变的方式被设定的值。
此外，优选为，混合动力车辆还具备显示部，所述显示部用于使驾驶者对车辆信息进行目视确认。显示部包括显示区域，所述显示区域用于，至少根据由上限车速设定部所设定的上限车速，来对仅通过旋转电机的输出而进行的车辆行驶所能够适用的车速范围进行显示。
或者，优选为，混合动力车辆还具备发电机构，所述发电机构被构成为，通过内燃机的输出从而产生蓄电装置的充电电力。行驶控制部在第二行驶模式下，当蓄电装置的剩余容量变为低于控制范围时，将旋转电机以及内燃机控制为，通过发电机构来产生蓄电装置的充电电力。
根据该发明的其他的方式，为一种混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆具备：旋转电机以及内燃机，其用于产生车辆驱动力；蓄电装置，其被搭载于车辆上；电力控制单元，其用于在蓄电装置以及旋转电机之间实施电力转换；外部充电部，其用于通过车辆外部的电源而对蓄电装置进行充电，所述混合动力车辆的控制方法具备：根据蓄电装置的充电状态，而对第一行驶模式和第二行驶模式中的一方进行选择的步骤，其中，所述第一行驶模式为，以无论蓄电装置的剩余容量如何均主要通过旋转电机的输出而进行行驶的方式来使用内燃机以及旋转电机的模式，所述第二行驶模式为，以使蓄电装置的剩余容量维持在预定的控制范围内而进行行驶的方式来使用内燃机以及旋转电机的模式；根据所选择的行驶模式，来对仅通过旋转电机的输出而进行的车辆行驶的上限车速进行设定的步骤；在车速超过上限车速时，将车辆行驶控制为，使用内燃机以及旋转电机的双方的输出的步骤。而且，在进行设定的步骤中，将第一行驶模式下的上限车速设定为，低于第二行驶模式下的上限车速。
优选为，在进行选择的步骤中，在第一行驶模式下，以如下方式对旋转电机以及内燃机进行控制，即，当混合动力车辆的转矩以及车速在第一区域的内部时，仅通过旋转电机的输出而进行行驶，另一方面，当混合动力车辆的转矩以及车速在第一区域的外部时，通过旋转电机以及内燃机的双方的输出而进行行驶；而在第二行驶模式下，以如下方式对旋转电机以及内燃机进行控制，即，当混合动力车辆的转矩以及车速在第二区域的内部时，仅通过旋转电机的输出而进行行驶，另一方面，当混合动力车辆的转矩以及车速在第二区域的外部时，通过旋转电机以及内燃机的双方的输出而进行行驶。第一区域以及第二区域以反映由进行设定的步骤设定的上限车速的方式而被设定。
此外，优选为，在进行设定的步骤中，在第一行驶模式下，于低于第二行驶模式下的上限车速的范围内，根据蓄电装置的充电状态以及输入输出电流中的至少一方，而对上限车速以可变的方式进行设定。
更优选为，控制方法还具备：根据被配置在蓄电装置上的传感器的输出，而对蓄电装置的剩余容量推断值进行计算的步骤；根据蓄电装置的输入输出电流，而对表示电流负载参数的电流负载参数进行计算的步骤，所述电流负载参数为，表示仪器的热负载的参数；根据所计算出的剩余容量推断值以及电流负载参数，而对蓄电装置的输出电力上限值以可变的方式进行设定的步骤。而且，在对上限车速进行设定的步骤中，在第一行驶模式下，至少根据所计算出的电流负载参数，而对上限车速以可变的方式进行设定。
更优选为，对上限车速进行设定的步骤包括：根据电流负载参数，而对第一上限速度以可变的方式进行设定的步骤；根据剩余容量推断值，而对第二上限速度以可变的方式进行设定的步骤；根据第一上限速度以及第二上限速度中的最小值，而对第一行驶模式下的上限车速进行设定的步骤。
此外，优选为，混合动力车辆还具备显示部，所述显示部用于使驾驶者对车辆信息进行目视确认。而且，控制方法还具备如下步骤，即，至少根据所设定的上限车速，而将仅通过旋转电机的输出而进行的车辆行驶所能够适用的车速范围显示在显示部上。
或者，优选为，混合动力车辆还具备发电机构，所述发电机构被构成为，通过内燃机的输出从而产生蓄电装置的充电电力。而且，在进行控制的步骤中，在第二行驶模式下，当蓄电装置的剩余容量变为低于控制范围时，将旋转电机以及内燃机控制为，通过发电机构来产生蓄电装置的充电电力。
发明效果
根据该发明，能够对仅通过旋转电机的输出而进行的车辆行驶的上限车速进行适当设定，以提高混合动力车辆的能量效率和排气性。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式1所涉及的混合动力车辆的概要结构的框图。
图2为图1所示的动力分配机构的概要结构图。
图3为表示图1所示的发动机和MG1、MG2的旋转速度之间的关系的共线图。
图4为对本发明的实施方式1所涉及的混合动力车辆的行驶控制进行说明的功能框图。
图5为对仪器的热负载设计进行说明的概念图。
图6为对针对于实施方式1所涉及的混合动力车辆的SOC推移的、行驶模式的选择的一个示例进行说明的波形图。
图7为对实施方式1所涉及的混合动力车辆的电动机行驶以及混合动力行驶的选择进行说明的概念图。
图8为表示实施方式1所涉及的混合动力车辆的行驶控制的处理顺序的流程图。
图9为表示实施方式1所涉及的混合动力车辆的电动机行驶上限速度的设定处理顺序的流程图。
图10为对实施方式2所涉及的混合动力车辆的电动机行驶上限速度的设定进行说明的概念图。
图11为表示实施方式2所涉及的混合动力车辆的电动机行驶上限速度的设定处理顺序的流程图。
图12为对针对于电池负载参数的、电动机行驶上限车速的设定进行说明的概念图。
图13为对针对于蓄电装置的SOC的、电动机行驶上限车速的设定进行说明的概念图。
图14为表示实施方式2所涉及的混合动力车辆的电动机行驶中的车速限制的示例的概念图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外，对以下图中的相同或者相当部分标记相同的符号，并且原则上不重复进行其说明。
[实施方式1]
图1为表示本发明的实施方式1所涉及的混合动力车辆5的概要结构的框图。
参照图1，混合动力车辆5搭载有内燃机（发动机）18和电动发电机MG1、MG2，并将各自的输出控制为最佳的比例而进行行驶。混合动力车辆5还搭载有蓄电装置10。
蓄电装置10为，能够进行再充电的电力储藏要素，代表性而言由锂离子电池或镍氢等的二次电池构成。或者，也可以通过双电层电容器等的二次电池以外的电力储藏要素而构成蓄电装置10。在图1中记载了与混合动力车辆5中的蓄电装置10的充放电相关联的系统结构。
蓄电装置10在混合动力车辆5的系统起动状态（以下，也称为“IG导通状态”）下，能够通过由电力控制单元20实施的电力转换，从而相对于电动发电机MG1、MG2输入输出电力。
而且，蓄电装置10在混合动力车辆5的系统停止中（以下，也称为“IG断开状态”），能够通过经由连接部3的电连接，从而利用车辆外部的电源（未图示，以下也称为“外部电源”）来进行充电。另外，经由连接部3而向混合动力车辆5进行供给的外部电源也可以为，取代商业电源或在此基础之上而采用由被设置在住宅的屋顶等处的太阳电池板产生的发电电力等。对于由外部电源实施的对蓄电电池10的充电（以下，也称为“外部充电”）的详细内容，将在后文中进行说明。
监视单元11根据被设置在蓄电装置10上的温度传感器12、电压传感器13以及电流传感器14的输出，将温度Tb、电流Vb、电流Ib作为蓄电装置10的状态检测值而进行输出。另外，关于温度传感器12、电压传感器13以及电流传感器14，其为综合性地表示被设置在蓄电装置10上的各个温度传感器、电压传感器以及电流传感器的结构。即，对如下一点进行明确记载，即，实际上，对于温度传感器12、电压传感器13以及电流传感器14中的至少一部分而言，被设置有多个是较为普遍的。
发动机18、电动发电机MG1以及电动发电机MG2通过动力分配机构22而被机械性地连接。而且，根据混合动力车辆5的行驶状况，从而通过动力分配机构22而在上述三者之间实施驱动力的分配以及结合，其结果为，驱动轮24F被驱动。
参照图2，对动力分配机构22进一步进行说明。动力分配机构22通过行星齿轮而构成，所述行星齿轮包括太阳齿轮202、小齿轮204、行星齿轮架206、和内啮合齿轮208。
小齿轮204与太阳齿轮202以及内啮合齿轮208卡合。行星齿轮架206对小齿轮204以能够自转的方式进行支承。太阳齿轮202与电动发电机MG1的旋转轴连结。行星齿轮架206与发动机18的曲轴相连结。内啮合齿轮208与电动发电机MG2的旋转轴以及减速器95相连结。
由于发动机18、电动发电机MG1以及电动发电机MG2通过由行星齿轮构成的动力分配机构22而被连结在一起，因此如图3所示，发动机18、电动发电机MG1以及电动发电机MG2的旋转速度成为在共线图中用直线连结起来的关系。
在混合动力车辆5的行驶时，动力分配机构22将通过发动机18的工作而产生的驱动力分成两部分，将其中一方向电动发电机MG1侧进行分配，并且将剩余部分向电动发电机MG2进行分配。从动力分配机构22向电动发电机MG1侧分配的驱动力被用于发电动作。另一方面，向电动发电机MG2侧被分配的驱动力与由电动发电机MG2所产生的驱动力被合并，并被使用于驱动轮24F的驱动中。
如此，在混合动力车辆5中，能够对电动机行驶和混合动力行驶进行选择，所述电动机行驶为，使发动机18停止而仅使用了电动发电机MG2的输出的行驶；所述混合动力行驶为，使发动机18工作而使用了发动机18以及电动发动机MG2的双方的输出的行驶。
再次参照图1，混合动力车辆5还具备电力控制单元20。电力控制单元20被构成为，能够在电动发电机MG1以及电动发电机MG2、与蓄电装置10之间实施双向的电力转换。电力控制单元20包括转换器（CONV）6、和与电动发电机MG1以及MG2分别相对应的逆变器（INV1）8-1以及逆变器（INV2）8-2。
转换器（CONV）6被构成为，能够在蓄电装置10、与对逆变器8-1、8-2的直流母线电压进行传递的正母线MPL之间，执行双向的直流电压转换。即，蓄电装置10的输入输出电压、和正母线MPL以及负母线MNL之间的直流电压在双向上被升压或者降压。转换器6的升压降压动作分别根据来自控制装置100的开关指令PWC而被控制。此外，在正母线MPL和负母线MNL之间连接有平滑电容器C。而且，正母线MPL和负母线MNL之间的直流电压通过电压传感器16而进行检测。
逆变器8-1以及逆变器8-2执行正母线MPL以及负母线MNL的直流电力、与被输入至电动发电机MG1以及MG2或者从电动发电机MG1以及MG2输出的交流电力之间的双向的电力转换。逆变器8-1主要根据来自控制装置100的开关指令PWM1，而将由电动发电机MG1产生的交流电力转换为直流电力，并向正母线MPL以及负母线MNL进行供给。另一方面，逆变器8-2根据来自控制装置100的开关指令PWM2，而将经由正母线MPL以及负母线MNL而被供给的直流电力转换为交流电力，并向电动发电机MG2进行供给。即，在混合动力车辆5中，电动发电机MG2被构成为，接受来自蓄电装置10的电力从而产生车辆驱动力。此外，电动发电机MG1被构成为，通过发动机18的输出从而产生蓄电装置10的充电电力。
在蓄电装置10和电力控制单元20之间，设置有被插入连接于正线PL以及负线NL上的系统主继电器7。系统主继电器7响应来自控制装置100的继电器控制信号SE而被导通断开。
控制装置100代表性而言由电子控制装置（ECU：Electronic ControlUnit）构成，所述电子控制装置以CPU（Central Processing Unit：中央处理器）、RAM（Random Access Memory：随机存取存储器）和ROM（Read OnlyMemory：只读存储器）等的存储部、以及输入输出接口作为主体而构成。而且，控制装置100通过CPU从RAM中读取并执行被预先存储于ROM等中的程序，从而执行车辆行驶以及外部充电所涉及的控制。另外，ECU中的至少一部分也可以被构成为，通过电子电路等的硬件来执行预定的数值和逻辑运算处理。
作为被输入到控制装置100中的信息的一个示例，在图1中，例示了来自监视单元11的蓄电装置10的温度Tb、电压Vb以及电流Ib、和来自被配置在正母线MPL和负母线MNL的导线间的电压传感器16的系统电压Vh。另外，由于如上所述，代表性而言应用了二次电池以作为蓄电装置10，因此，在下文中，关于蓄电装置10的温度Tb、电压Vb以及电流Ib，又称为蓄电池温度Tb、蓄电池电压Vb以及蓄电池电流Ib。
此外，控制装置100对蓄电装置10的SOC连续性地进行推断。SOC为，表示蓄电装置10在以完全充电状态为基准时的充电量（剩余电荷量）的值，作为一个示例，通过相对于完全充电容量的、当前的充电量的比例（0～100%）来表示。
此处，对用于实施外部充电的结构进行说明。
混合动力车辆5还具备连接接受部35以及外部充电部30，所述连接接受部35以及外部充电部30用于通过外部电源而对蓄电装置10进行充电。
在对蓄电装置10实施外部充电时，通过使连接部3与连接接受部35相连结，从而使来自外部电源的电力通过正充电线CPL以及负充电线CNL而向外部充电部30被供给。此外，连接接受部35包括用于对连接接受部35和连接部3之间的连结状态进行检测的连结检测传感器35a，并且，控制装置100通过来自该连结检测传感器35a的连结信号CON，从而检测出成为了能够通过外部电源而进行充电的状态的情况。另外，在本实施方式中，对使用单相交流的商业电源以作为外部电源的情况进行例示。
连接部3构成了连结机构，所述连结机构用于将代表性而言为商业电源等的外部电源向混合动力车辆5进行供给。连接部3经由由橡胶绝缘软电缆等构成的电力线PSL，而与具备外部电源的充电站（未图示）相连结。而且，连接部3通过在外部充电时与混合动力车辆5相连结，从而对外部电源和被搭载于混合动力车辆5上的外部充电部30进行电连接。另一方面，在混合动力车辆5上设置有与连接部3相连结的、用于接受外部电源的连接接受部35。
外部充电部30为，用于接受来自外部电源的电力从而对蓄电装置10进行充电的装置，且被配置在正线PL以及负线NL、与正充电线CPL以及负充电线CNL之间。
此外，外部充电部30包括电流控制部30a和电压转换部30b，并将来自外部电源的电力转换为适合于蓄电装置10的充电的电力。具体而言，电压转换部30b为，用于将外部电源的供给电压转换为适合于蓄电装置10的充电的电压的装置，并且代表性而言由具有预定的变压比的绕线型的变压器、和AC-AC开关调整器等构成。此外，电流控制部30a对由电压转换部30b进行电压转换后的交流电压进行整流从而生成直流电压，并且根据来自控制装置100的充电电流指令，而对向蓄电装置10供给的充电电流进行控制。电流控制部30a代表性而言由单相的桥接电路等构成。另外，也可以通过AC-DC开关调整器等来实现外部充电部30，以代替由电流控制部30a以及电压转换部30b构成的结构。
另外，也可以取代图1所示的结构，而通过使外部电源和车辆在不接触的情况下进行电磁结合从而供给电力的结构，来接受外部电源。具体而言，能够应用如下的结构，即，将一次线圈设置在外部电源侧，并将二次线圈设置在车辆侧，且利用一次线圈和二次线圈之间的互感而实施电力供给的结构。如此，在本发明的应用中，用于混合动力车辆的外部充电的结构并未被特别限定。
如上所述，由于在混合动力车辆5中，能够对蓄电装置10进行外部充电，因此从能量效率方面考虑，优选尽可能地将发动机19维持在停止状态而进行行驶。因此，混合动力车辆5对EV（Electric Vehicle：电动汽车）模式以及HV（Hybrid Vehicle：混合动力车）模式这两种行驶模式中的一方进行选择并进行行驶。
混合动力车辆5在蓄电装置10的SOC低于预定的模式判断值之前的期间内，选择EV模式，从而主要仅通过来自电动发电机MG2的驱动力而进行行驶。由于在该EV模式下，不需要对SOC进行维持，因此基本上并不实施通过接受了发动机18的驱动力而进行的、电动发电机MG1中的发电工作。另外，虽然EV模式以将发动机18维持在停止状态从而改善燃料消耗率为目的，但是，在被给予了来自驾驶员的对加速等的驱动力要求时、和被给予了催化剂暖机和空调要求等的与驱动力要求无关的要求时、以及其他的条件成立时等，容许发动机18的启动。
当在EV模式中蓄电装置10的SOC降低至模式判断值时，行驶模式被切换至HV模式。在HV模式下，由电动发电机MG1实施的发电被控制，以使蓄电装置10的SOC被维持在预先设定的预定的控制范围内。即，根据由电动发电机MG1实施的发电的开始，发动机18也开始工作。另外，通过发动机18的工作而产生的驱动力的一部分也可以被用于混合动力车辆5的行驶。
在HV模式下，控制装置100根据来自各个传感器的信号、行驶状况、加速器开度等，而对关于发动机18的旋转速度、电动发电机MG1的发电量、以及电动发电机MG2的转矩的目标值进行决定，以使综合耗油率最优化。
而且，在混合动力车辆5中，还能够通过用户对被设置在驾驶席附近的选择开关26进行操作，从而对行驶模式进行选择。即，用户能够通过对选择开关26的操作输入，从而强制性地选择HV模式或EV模式。
混合动力车辆5还具备显示部102，所述显示部102用于使驾驶员对车辆信息进行目视确认。显示部102代表性而言由被配置在驾驶员的前方的显示屏构成。例如，在显示部102上显示有用于显示车速的速度仪表、和显示燃料剩余量的燃料表等的显示出各种信息的指示器。优选为，在显示部102上设置有显示区域105，所述显示区域105如后文所述，用于显示混合动力车辆5能够进行电动机行驶的车速范围。
对于图1所示的此发明的实施方式和本申请发明之间的对应关系而言，蓄电装置10相当于“蓄电装置”，电动发电机MG2相当于“旋转电机”，发动机18相当于“内燃机”，电动发电机MG1相当于“发电机构”。此外，“EV模式”相当于“第一行驶模式”，“HV模式”相当于“第二行驶模式”。
图4为对本发明的实施方式1所涉及的混合动力车辆的行驶控制进行说明的功能框图。另外，能够通过控制装置100根据预先设定的程序来执行软件处理，从而实现图4所记载的各个功能块。或者，还能够在控制装置100的内部，构成具有相当于该功能块的功能的电路（硬件）。
参照图4，状态推断部110根据来自监视单元11的电池数据（Tb、Ib、Vb），而对蓄电装置10的SOC进行推断。例如，状态推断部110根据蓄电装置10的充放电量的累计值而依次对蓄电装置10的SOC推断值（#SOC）进行运算。充放电量的累计值能够通过对蓄电池电流Ib以及蓄电池Vb的积（电力）进行时间积分而获得。或者，也可以根据开放电压（OCV：Open CircuitVoltage）和SOC之间的关系，而对SOC推断值（#SOC）进行计算。
电流负载推断部120根据蓄电池电流Ib，而对电流负载参数MP进行计算，所述电流负载参数MP为，表示因蓄电池电流Ib的通过而产生的仪器的热负载的参数。在本实施方式中，通过将电流负载参数MP反映到蓄电装置10的充放电控制中，从而将电气系统的构成仪器（构成电力控制单元20的、电抗器、电容器、开关元件等的部件）的发热被控制为，不会变得过大。
如图5所示，在一般情况下，各个仪器的热负载通过对临界线的确定而进行设计，所述临界线表示相对于通电电流的移动平均值的容许时间。即，根据通电电流的级别，而预先设计了能够使该电流持续通电的容许时间，并根据需要而对蓄电装置10的充放电进行限制，以使由通电电流以及通电时间的乘积所表示的负载不会超过临界线。
在图1所示的电气系统中，各个仪器的通过电流的大小追随于蓄电池电流Ib的大小而变化。因此，电流负载参数MP被定义为如下的参数，即，用于对因蓄电池电流Ib的通过而产生的各个仪器中的热负载进行定量评估的参数。电流负载参数MP通过如下方式而进行计算，即，通过低通滤波器而使蓄电池电流Ib的平方值随时间的推移平滑化来进行计算。例如，通过将低通滤波器设为一次延迟系统，从而电流负载参数MP在每个固定的控制周期内根据下式（1）而进行计算。
MP（n）＝（K－1）/K·MP（n－1）＋Ib2（n）/K  …（1）
在式（1）中，MP（n）为本次控制周期内的计算值，MP（n－1）为上一个控制周期内的计算值。而且，Ib2（n）为本次控制周期内的蓄电池电流Ib的平方值。而且，系数K为，通过一次延迟的时间常数以及控制周期而被确定的值。系数K越大则时间常数越大。时间常数越大，将越使针对于蓄电池电流Ib的平方值的变化的、电流负载参数MP的变化增大。另外，为了评估热负载，对于时间常数而言，优选为，在大电流时设定为与通常情况相比较小的值。此外，在放热时（MP（n－1）＞Ib2（n）），将时间常数设定为与发热时（MP（n－1）＜Ib2（n））相比较小的值。
再次参照图4，行驶模式选择部205被构成为，根据蓄电装置10的SOC，而对HV模式以及EV模式中的一方进行选择。
在图6中，图示了针对于混合动力车辆5的SOC推移的、行驶模式的选择的一个示例。
参照图6，在混合动力车辆5中，当车辆行驶开始时（时刻t1），蓄电装置10被外部充电至SOC上限值Smax的附近。当点火开关被导通从而混合动力车辆5公开行驶时，由于SOC推断值（#SOC）高于模式判断值Sth，因此选择了EV模式。另外，各个时刻下的SOC控制范围为，控制下限值SOCl～控制上限值SOCu的范围。控制下限值SOCl以及控制上限值SOCu的中间值为控制中心值SOCr。如上所述，当SOC低于控制范围时，要求车辆行驶中的蓄电装置10的充电。
由于为EV模式下的行驶，因此蓄电装置10的SOC逐渐降低。在EV模式的期间内，SOC控制范围的控制中心值SOCr以对应于当前时间点的SOC推断值（#SOC）的方式被设定。即，在EV模式下，随着SOC的降低SOC控制范围也将降低。其结果为，在EV模式的期间内，不会出现以蓄电装置10的充电为目的而启动发动机18的情况。
而且，当SOC推断值（#SOC）降低至模式判断值Sth时（时刻t2），行驶模式从EV模式向HV模式转移。当转移至HV模式时，控制中心值SOCr被设定为HV模式用的固定值。由此，控制下限值SOCl也被维持为固定。其结果为，在HV模式下，当SOC降低时，发动机18（图1）开始工作，并通过由电动发电机MG1产生的发电电力而使蓄电装置10被充电。其结果为，SOC开始增加，从而被维持在SOC控制范围内（SOCl～SOCu）。
另外，当通过在EV模式中（#SOC＞Sth）操作选择开关26，从而强制性地选择了HV模式时，蓄电装置10的充放电被控制为，维持该时间点下的SOC。即，SOC控制范围被设定为，将控制中心值SOCr固定为选择开关26操作时的SOC推断值（#SOC）。
而且，当混合动力车辆5的行驶结束时，驾驶者通过将连接部3（图1）连结在混合动力车辆5上，从而开始外部充电（时刻t3）。由此，蓄电装置10的SOC将上升。
再次参照图4，行驶模式选择部205在由状态推断部110推断出的SOC推断值（#SOC）高于模式判断值Sth的期间内选择EV模式。另一方面，当在EV模式的执行过程中，SOC推断值降低至模式判断值Sth时，行驶模式选择部205将行驶模式从EV模式切换为HV模式。但是，行驶模式选择部205在选择开关26被用户操作时，按照用户操作而强制性地选择HV模式或EV模式。行驶模式选择部205输出行驶模式信号MD，所述行驶模式信号MD表示选择了EV模式和HV模式中的哪一方。
充放电控制部150根据蓄电装置10的状态，而对输入电力上限值Win以及输出电力上限值Wout进行设定。作为一般的充放电控制，当SOC推断值（#SOC）降低时，输出电力上限值Wout与默认值相比进一步被限制，另一方面，当SOC推断值（#SOC）上升时，输入电力上限值Win与默认值相比进一步被限制。此外，当蓄电池温度Tb成为低温或者高温时，与常温时进行比较，输入电力上限值Win以及输出电力上限值Wout被抑制。
而且，充放电控制部150以进一步反映由电流负载推断部120推断出的电流负载参数MP的方式，对输入电力上限值Win以及输出电力上限值Wout进行设定。例如，虽然在电流负载参数MP小于判断值（阈值）Mp时，充放电控制部150从电流负载（因电流而产生的热负载）的方面出发不对输出电力上限值Wout进行限制，但当电流负载参数MP超过判断值Mp时，充放电控制部150对输出电力上限值Wout进行限制。
从用于对电流负载参数MP进行计算的式（1）中可知，在蓄电池电流Ib的降低反映到电流负载参数MP上之前，需要一定的时间延迟。因此。当电流负载参数MP一旦超过了判断值Mp时，即使通过来自蓄电装置10的输出电力限制而使蓄电池电流Ib减少，到电流负载参数MP降低之前，也需要一定的时间。而且，在该期间内，对输出电力上限值Wout的限制将被继续实施。
另外，在输入电力上限值Win以及输出电力上限值Wout的设定中，并不必须使用全部的蓄电装置10的SOC、蓄电池温度Tb以及蓄电池电流Ib（电流负载参数MP）。充放电控制部150被构成为，根据蓄电装置10的SOC、和电流负载参数MP所反映出的蓄电池电流Ib中的至少一方，而对输入电力上限值Win以及输出电力上限值Wout以可变的方式进行设定。
此外，充放电控制部150对车辆行驶中的蓄电装置10是否需要充电进行判断。如上述的那样，在EV模式下，不产生蓄电装置10的充电要求。在HV模式下，根据SOC推断值（#SOC）和SOC控制范围（SOCl～SOCu）之间的关系，而产生蓄电装置10的充电要求。
电动机行驶上限车速设定部210根据行驶模式信号MD，而在EV模式下以及HV模式下分别对仅通过电动发电机MG2的输出而进行的电动机行驶的上限车速VMmax进行设定。
行驶控制部200根据混合动力车辆5的车辆状态以及驾驶员操作，而对混合动力车辆5整体所需要的车辆驱动力和车辆制动力进行计算。驾驶员操作包括加速踏板（未图示）的踩下量、换档杆（未图示）的位置、制动踏板（未图示）的踩下量等。
而且，行驶控制部200对电动发电机MG1、MG2以及发动机18之间的输出分配进行控制，以实现所要求的车辆驱动力或者车辆制动力。根据该输出分配控制，来决定对电动发电机MG1、MG2的输出要求以及对发动机18的输出要求。作为输出分配控制的一环，选择电动机行驶以及发动机行驶中的某一个。而且，对电动发电机MG1、MG2的输出要求在被限制为不会出现如下情况的基础上而被设定，即，在蓄电装置10能够进行充放电的电力范围内（Win～Wout）执行对蓄电装置10的充放电的情况。即，当无法确保蓄电装置10的输出电力时，限制由电动发电机MG2产生的输出。此外，当从充放电控制部150产生了蓄电装置10的充电要求时，确保了用于电动发电机MG1中的发电的、发动机18的输出。
分配部250根据由行驶控制部250所设定的向电动发电机MG1、MG2的输出要求，而对电动发电机MG1、MG2的转矩和旋转速度进行运算。而且，在向逆变器控制部260输出关于转矩和旋转速度的控制指令的同时，向转换器控制部270输出直流电压Vh的控制指令值。
另一方面，分配部250生成发动机控制指示，所述发动机控制指示表示由行驶控制部200所决定的发动机功率以及发动机目标旋转速度。根据该发动机控制指令，来控制未图示的发动机18的燃料喷射、点火时刻以及气门正时等。
逆变器控制部260根据来自分配部250的控制指令，而生成用于对电动发电机MG1以及MG2进行驱动的开关指令PWM1以及PWM2。该开关指令PWM1以及PWM2分别向逆变器8-1以及8-2被输出。
转换器控制部270生成开关指令PWC，以便根据来自分配部250的控制指令来控制直流电压Vh。通过基于该开关指令PWC而实施的转换器6的电压转换，来控制蓄电装置10的充放电电力。
通过采用这种方式，从而根据车辆状态以及驾驶员操作而实现了提高能量效率的混合动力车辆5的行驶控制。
使用图7，对由行驶控制部200实施的对电动机行驶以及混合动力行驶的选择进行详细说明。
参照图7，横轴表示混合动力车辆5的车速V，纵轴表示驱动转矩T。通过车速V以及驱动转矩T，从而定义了混合动力车辆5的最大输出线300。
最大输出线300由T＝Tmax（上限转矩）的直线、V＝Vmax（上限车速）的直线、以及在T＜Tmax且V＜Vmax的区域内的曲线构成。最大输出线300的曲线部分与上限输出功率相对应。
对于HV模式以及EV模式的各自而言，规定了电动机行驶的最大输出线340以及350。各个最大输出线340以及350与最大输出线300同样地，由直线部分和曲线部分构成，其中，所述直线部分对电动机行驶中的上限转矩TMmax以及上限车速VMmax进行规定，所述曲线部分对上线输出功率进行规定。
在HV模式下，当混合动力车辆5的动作点（车速、转矩）处于最大输出线340的内侧时，选择电动机行驶，从而确保了仅通过电动发电机MG的输出而产生的车辆驱动力。另一方面，当混合动力车辆5的动作点处于最大输出线340的外侧时，通过启动了发动机18的混合动力行驶，从而确保了车辆驱动力。
在对SOC进行维持的HV模式下，为了在发动机高效率区域内使发动机18驱动，而将电动机行驶的区域设定为相对较窄。与之相对，在EV模式下，为了积极地选择电动机行驶，而将最大输出线350设定为相对较宽。
例如，在HV模式下，在各个动作点302～306处，选择了混合动力行驶。另一方面，在EV模式下，在动作点302处，选择了电动机行驶。但是，即使在EV模式下，在从动作点302起输出转矩的要求增高了的动作点304处，也由于位于最大输出线350的外侧，因此选择了混合动力行驶。即，发动机18被启动。此外，如上所述，当产生了蓄电装置10的充电要求时，即使动作点处于最大输出线340、350的内侧，也会为了用于电动发电机MG1中的发电，而使发动机18工作。
最大输出线340、350的曲线部分根据蓄电装置10的输出电力上限值Wout而发生变化。具体而言，当输出电力上限值Wout被限制时，最大输出线340、350的内侧的区域、即选择了电动机行驶的区域将变窄。
尤其是，当通过电流负载参数MP的增大而使输出电力上限值Wout被限制时，存在如下的可能性，即，由于SOC存在富余因此选择了EV模式，而另一方面，发动机18被频繁地启动。由此，存在混合动力车辆5的能量效率降低的可能性。
此外，当从动作点302起，车速上升而向动作点306转移时，由于成为V＞VMmax，因此位于最大输出线350的外侧，所以选择了混合动力行驶。即，当车速V超过电动机行驶上限车速VMmax时，指示发动机18的启动，从而选择了混合动力行驶。其结果为，禁止了电动发电机MG2的输出进一步增加的情况。
电动发电机MG1、MG2（旋转电机）在高旋转速度区域内，由于铁损增大因此效率降低。此外，由于在高车速时行驶阻力增高，因此易于成为高负载状态。因此，在高车速下的电动机行驶中，混合动力车辆5的能量效率将（耗油率）恶化，并且用于获得相同输出的电流、即蓄电池电流Ib将增加。因此，通过对电动机行驶上限车速VMmax进行设定，从而将车辆行驶控制为，避免高速区域内的持续的电动机行驶。
在本实施方式中，EV模式下的电动机行驶上限车速VMmax（EV）被设定为，低于HV模式下的电动机行驶上限车速VMmax（HV）。
图8图示了本发明的实施方式中的混合动力车辆5的行驶控制的处理顺序。图8所示的各个步骤的处理能够通过如下方式而实现，即，控制装置100执行被预先存储的预定的程序、或者使专用的电子电路工作。图8所示的一系列的控制处理按照每固定的控制周期而被反复执行。
参照图8，控制装置100通过步骤S100，从而对蓄电装置10的SOC进行推断。即，在步骤S100中，通过与图4的状态推断部110同样的功能，从而计算出SOC推断值（#SOC）。而且，控制装置100在步骤S110中，根据上述（1），从而基于蓄电池电流Ib而对电流负载参数MP进行计算。即，步骤S110所实施的处理对应于图4的电流负载推断部120的功能。
控制装置100通过步骤S120，从而对蓄电装置10的输入电力上限值Win以及输出电力上限值Wout进行设定。即，在步骤S120中，通过与图4的充放电控制部150同样的功能，从而对输入电力上限值Win以及输出电力上限值Wout以可变的方式进行设定。如上所述，当电流负载参数MP超过阈值Mt时，输入电力上限值Win以及输出电力上限值Wout被限制。而且，通过步骤S140，从而控制装置100通过与图4的行驶模式选择部205同样的功能，主要基于蓄电装置10的SOC，而将混合动力车辆5的行驶模式选择为HV模式和EV模式中的某一个。
控制装置100通过步骤S150，从而根据蓄电装置10的状态，来对混合动力车辆5的电动机行驶上限车速VMmax进行设定。步骤S150的处理对应于图4的电动机行驶上限车速设定部210的功能。
图13为对图12的步骤S150的处理进行详细说明的流程图。
参照图13，控制装置100在步骤S152中，对行驶模式是否为EV模式进行判断。在为EV模式时（S152中判断为是时），控制装置100使处理进入步骤S153。在步骤S153中，对EV模式用的电动机行驶上限车速VMmax进行设定。
另一方面，在为HV模式时（S152中判断为否时），控制装置100通过步骤S158，从而对HV模式用的电动机行驶上限车速VMmax进行设定。如上所述，HV模式用的电动机行驶上限车速VMmax高于EV模式用的电动机行驶上限车速VMmax。
再次参照图8，通过步骤S160，从而控制装置100通过与图4的行驶控制部200同样的功能，来对电动发电机MG1、MG2以及发动机18之间的输出分配进行控制。在步骤S160中的输出分配控制中，设定了步骤340、350。而且，根据最大输出线340、350，来进行对电动机行驶以及发动机行驶的选择，即，判断是否需要发动机18的工作。而且，决定了对电动发电机MG1、MG2的输出要求以及对发动机18的输出要求。
控制装置100在步骤S170中，按照步骤S160中的输出分配控制，从而根据发动机的控制指令、MG1的控制指令以及MG2的控制指令，分别对发动机18以及电动发电机MG1、MG2进行控制。
而且，控制装置100通过步骤S180，从而将电动机行驶所能够适用的车速范围显示在显示区域105上。例如，在显示区域105上显示有混合动力车辆5的整个车速范围，并且用特定的颜色（例如，绿色）显示整个车速范围中的、电动机行驶所能够适用的车速范围。也可以使用速度仪表（未图示）的一部分（例如，数字板部分）来构成显示区域105。
当采用这种方式时，能够向驾驶员给予用于使电动机行驶自动地持续的指导信息，即，用于辅助所谓的节能驾驶的信息。另外，能够将电动机行驶所能够适用的车速范围设为，例如，低于电动机行驶上限车速VMmax的车速范围。如上所述，在电动机行驶上限车速VMmax中反映出SOC以及/或者电流负载参数MP。或者，也可以采用如下方式，即，与当前的动作点相对应，从而将反映出电动机行驶上限车速VMmax的、通过最大输出线340以及350而被规定的车速范围显示在显示区域105上。如此，能够至少根据电动机行驶上限车速VMmax，而确定显示在显示区域105上的、电动机行驶所能够适用的车速范围。
如以上所说明的那样，在实施方式1所涉及的混合动力车辆中，于积极地使用蓄电装置10的电力的EV模式下，电动机行驶上限车速VMmax被设定为，低于HV模式。由此，能够预防如下情况，即，通过高速区域中的电动机行驶，从而产生SOC以及/或者电流负载参数MP对输出电力上限值Wout的限制的情况。即，能够较长程度地确保能够在不受输出电力上限值Wout的限制的条件下进行行驶的期间。其结果为，由于通过电动机行驶而能够与驾驶员的加速要求对应的区域变得相对较宽，因此能够抑制发动机18的启动从而长时间地应用电动机行驶。即，由于能够减少EV模式下的发动机18的工作频率，因此能够避免排气的恶化从而实施能量效率较高的行驶。其结果为，能够对电动机行驶上限车速VMmax适当地进行设定，以使能够适当地确保电动机行驶的机会。
另一方面，在原本发动机18的工作频率较高的HV模式下，由于在发动机效率较高的区域内，设置有对蓄电装置10进行充电的机会，因此通过容许电动机行驶直至高车速区域为止，从而能够提高混合动力车辆5整体的能量效率。
此外，通过将电动机行驶所能够适用的车速范围显示在显示区域105上，从而能够向驾驶员提供如下信息，即，用于辅助通过电动机行驶的应用而进行的节能驾驶的信息。
[实施方式2]
在实施方式2中，在实施方式1的混合动力车辆中，根据蓄电装置10的状态而使EV模式下的电动机行驶上限车速VMmax发生变化。由此，实现了进一步预防输出电力上限值Wout被限制的情况。即，由于关于混合动力车辆的系统结构以及行驶控制的基本部分与实施方式1共通，因此在实施方式2中，对与实施方式1之间的不同点进行记载。
图10为，对实施方式2所涉及的混合动力车辆的电动机行驶上限车速的设定进行说明的概念图。
参照图10，在实施方式2所涉及的混合动力车辆中，通过电动机行驶上限车速设定部210（图4），从而使EV模式下的电动机行驶上限车速VMmax根据蓄电装置10的状态而发生变化。由此，实现了输出电力上限值Wout被限制的频率的降低。
图11为，对实施方式2所涉及的混合动力车辆的电动机行驶上限车速VMmax的设定处理程序进行说明的流程图。在实施方式2所涉及的混合动力车辆的行驶控制中，在以预定周期执行图8所示的流程图时，作为步骤S150的处理，而执行按照图11的流程图的处理，来代替图9的流程图。
参照图11，控制装置100在步骤S152中，对行驶模式是否为EV模式进行判断。在为EV模式时（S152中判断为是时），控制装置100使处理进入步骤154。在步骤S154中，按照图12的特性，从而根据电流负载参数MP来设定电动机行驶上限车速VMmax（1）。
参照图12，横轴ΔMP为，电流负载参数MP相对于开始对输出电力上限值Wout的限制的阈值Mt的差分。即，用ΔMP＝Mt－MP来表示。
当ΔMP＞M1时、即电流负载参数MP非常小时，上限车速VMmax被设定为默认值。另一方面，随着电流负载参数MP上升而接近阈值Mt，电动机行驶上限车速VMmax将阶梯性地下降。通过预先制作与图12相对应的图表，从而能够以对应于电流负载参数MP的方式，对电动机行驶上限车速VMmax进行设定。或者，也可以以对应于ΔMP的降低的方式连续地使电动机行驶上限车速VMmax降低。
再次参照图11，控制装置100在步骤S155中，按照图13的特性，从而根据SOC推断值（#SOC）来设定电动机行驶上限车速VMmax（2）。
参照图13，横轴为，由状态推断部110所计算出的SOC推断值（#SOC）。在SOC较高的区域（#SOC＞S1）内，上限车速VMmax被设定为默认值。另一方面，当#SOC低于判断值S1时，对应于SOC的降低，电动机行驶上限车速VMmax阶梯性地降低。通过预先制作与图13相对应的图表，从而能够以对应于SOC推断值（#SOC）的方式对电动机行驶上限车速VMmax进行设定。另外，也可以以对应于SOC的降低的方式连续地使电动机行驶上限车速VMmax降低。
再次参照图11，控制装置100通过步骤S156，从而将电动机行驶上限车速VMmax（1）以及VMmax（2）中的最小值设定为电动机行驶上限车速VMmax。
另一方面，在为HV模式时（S152中判断为否时），控制装置100通过步骤S158，从而对HV模式用的电动机行驶上限车速VMmax进行设定。如上所述，在HV模式下，以将蓄电装置10的SOC维持为固定的方式、即在不会积极地使用蓄电池电力的条件下实施车辆行驶。因此，在一般情况下，HV模式下的电动机行驶上限车速VMmax相对于蓄电装置10的状态而被固定为固定值。另外，在EV模式下电动机行驶上限车速VMmax发生变化的范围为，HV模式下的电动机行驶上限车速VMmax的低速侧。
在图14中，图示了EV模式下的持续的电动机行驶时的混合动力车辆5的车速限制的一个示例。
参照图14，通过持续进行电动机行驶，从而SOC推断值（#SOC）随着时间经过而逐渐降低。通过伴随于电动机行驶的蓄电装置10的持续性的放电，从而根据蓄电池电流Ib而电流负载参数MP也逐渐上升。
根据图13所示的图表，而依次设定对应于电流负载参数MP的电动机行驶上限车速VMmax（1）。同样地，根据图14所示的图表，而依次设定对应于SOC推断值（#SOC）的电动机行驶上限车速VMmax（2）。而且，在各个控制周期内，VMmax（1）和VMmax（2）中的最小值被设定为电动机行驶上限车速VMmax。
对应于电流负载参数MP的上升，VMmax（1）分别在时刻t1、t3、t4、t5处降低。另一方面，对应于SOC推断值（#SOC）的降低，VMmax（2）分别在时刻t2、t6处降低。由于通过VMmax（1）或VMmax（2）的降低而使电动机行驶上限车速VMmax降低，因此混合动力车辆5的车速也逐渐被限制从而降低。
而且，当在时刻t7电流负载参数MP达到阈值Mt时，输出电力上限值Wout被降低。其结果为，发动机18被启动，从而从电动机行驶向混合动力行驶转移。在混合动力行驶中，由电动发电机MG2所产生的输出减少。其结果为，来自蓄电装置10的输出电力以及蓄电池电流Ib也降低。其结果为，电流负载参数MP将开始降低。
另外，为了防止发动机18的启动以及停止被频繁地重复进行，而在用于再次向电动机行驶转移的判断中设置有滞后。而且，选择混合动力行驶，直至电流负载参数MP充分降低，从而解除对输出电力上限值Wout的限制、或混合动力车辆5的车速以及/或者驱动转矩降低为止。
在电动机行驶上限车速VMmax被固定的行驶控制中，与图14所示的示例进行比较，可提前预测出电流负载参数MP达到阈值Mt的情况。一旦输出电力上限值Wout被限制，则存在在此之后发动机18的启动频率上升的可能性。即，可以认为，在实施方式2所涉及的混合动力车辆5中，通过使电动机行驶上限车速VMmax根据蓄电装置10的状态而发生变化（降低），从而能够延长可确保来自蓄电装置10的输出电力的期间。
如此，在实施方式2所涉及的混合动力车辆5中，在积极地使用蓄电装置10的电力的EV模式下，能够根据蓄电装置10的状态（SOC以及电流负载参数MP），而对电动机行驶的上限车速VMmax以可变的方式进行设定。由此，与实施方式1进行比较，能够较长程度地确保在不会受到SOC以及/或者电流负载参数MP对输出电力上限值Wout的限制的条件下能够行驶的期间。其结果为，由于能够进一步减少EV模式下的发动机18的工作频率，因此能够避免排气的恶化，从而实施能量效率较高的行驶。
另外，在实施方式2中，对使用蓄电装置10的SOC以及电流负载参数MP双方来设定电动机行驶上限车速VMmax的示例进行了说明。从仪器保护的观点出发，对输出电力上限值Wout的限制处于，通过电流负载参数MP而进行的限制变得更为严格的倾向。此外，在通过电流负载参数MP而进行的输出限制开始时，即使蓄电池电流Ib减少，在输出限制被解除之前也会产生一定的时间延迟。因此，也能够仅根据电流负载参数MP而对电动机行驶上限车速VMmax进行设定。此时，只需在图11的流程中省略步骤S155的处理，并且在步骤S156中设定为VHmax＝VHmax（1）即可。或者反之，也可以仅根据SOC，而设为VHmax＝VHmax（2）。
但是，如果如上所述而以考虑SOC以及电流负载参数MP双方的方式，对电动机行驶上限车速VMmax进行设定，则能够期待进一步减少输出电力上限值Wout被限制的情况。即，能够更加切实地享受到通过本实施方式而产生的效果。
另外，对如下一点进行明确记载，即，在实施方式1、2中，电力控制单元20的结构并不限定于图1所例示的结构，只要为用于通过蓄电装置10的电力而对电动发电机MG、MG2进行驱动的结构，则能够应用任意的结构。此外，还对混合动力车辆5的驱动系统的结构并不限定于图1的例示这一点进行明确记载。同样地，如果被构成为，通过发动机输出从而产生蓄电装置的充电电力，则还可以应用不同于图1的电动发电机MG1的“发电机构”。
此外，在实施方式2中，还可以使用反映了蓄电池电流的其他任意的参数，来代替电流负载参数MP。总而言之，只要为输出电力上限值Wout的限制所反映出的、蓄电装置10所涉及的状态量或参数，就能够使用以代替电流负载参数MP。这是因为，通过根据这种参数，而使仅使用了旋转电机（电动发电机MG2）的车辆行驶中的上限车速发生变化，从而能够与上述的混合动力车辆的行驶控制同样地，减少输出电力上限值Wout被限制的期间。
应当认为，本次所公开的实施方式在全部的点上仅为示例而并不是进行限制的方式。本发明的范围并不是通过上述的说明而表示的，而是通过权利要求来表示的，并且意在包括与权利要求等效的含义以及范围内的全部的变更。
产业上的可利用性
本发明能够应用于如下的混合动力车辆中，即，能够仅通过使用了车载蓄电装置的电力的旋转电机的输出而进行行驶的混合动力车辆。
符号说明
3  连接部；
5  混合动力车辆；
6  转换器；
7  系统主继电器；
8  逆变器；
10  蓄电装置；
11  监视单元；
12  温度传感器；
13、16  电压传感器；
14  电流传感器；
18  发动机；
20  电力控制单元；
22  动力分配机构；
24F  驱动轮；
26  选择开关；
30  外部充电部；
30a  电流控制部；
30b  电压转换部；
35  连接接受部；
35a  连结检测传感器；
95  减速器；
100  控制装置（ECU）；
110  状态推断部；
120  电流负载推断部；
150  充放电控制部；
200  行驶控制部；
202  太阳齿轮；
204  小齿轮；
205  行驶模式选择部；
206  行星齿轮架；
208  内啮合齿轮；
210  电动机行驶上限车速设定部；
250  分配部；
260  逆变器控制部；
270  转换器控制部；
300  最大输出线（车辆）；
302、304、306  动作点；
340  最大输出线（电动机行驶/HV模式）；
350  最大输出线（电动机行驶/EV模式）；
C  平滑电容器；
CNL  负充电线；
CON  连结信号；
CPL  正充电线；
Ib  蓄电池电流；
K  平滑系数；
MD  行驶模式信号；
MG1  电动发电机（发电机构）；
MG2  电动发电机（旋转电机）；
MP  电流负载参数；
Mt  阈值；
PWC、PWM1、PWM2  开关指令；
SE  继电器控制信号；
SOCl～SOCu  SOC控制范围；
SOCr  控制中心值；
Smax SOC 上限值；
Smin SOC 下限值；
Sth  模式判断值；
T  车辆驱动转矩；
TMmax  上限转矩（电动机行驶）；
Tb  蓄电池温度；
V  车速；
VMmax  电动机行驶上限车速；
Vb  蓄电池电压；
Vh  系统电压；
Vmax  上限车速（车辆）；
Win  输入电力上限值；
Wout  输出电力上限值。

Claims (14)

1.一种混合动力车辆，具备：
旋转电机（MG2），其用于产生车辆驱动力；
蓄电装置（10），其被搭载于车辆上；
电力控制单元（20），其用于在所述蓄电装置以及所述旋转电机之间实施电力转换；
内燃机（18），其用于产生车辆驱动力；
外部充电部（30），其用于通过车辆外部的电源而对所述蓄电装置进行充电；
控制装置（100），其用于对车辆行驶进行控制，
所述控制装置包括：
行驶模式选择部（205），其用于根据所述蓄电装置的充电状态而对第一行驶模式和第二行驶模式中的一方进行选择，其中，所述第一行驶模式为，以无论所述蓄电装置的剩余容量如何均主要通过所述旋转电机（MG2）的输出而进行行驶的方式来使用所述内燃机以及所述旋转电机的模式，所述第二行驶模式为，以使所述蓄电装置的剩余容量维持在预定的控制范围内而进行行驶的方式来使用所述内燃机以及所述旋转电机的模式；
上限车速设定部（210），其用于根据由所述行驶模式选择部所选择的行驶模式，来对仅通过所述旋转电机的输出而进行的车辆行驶的上限车速（VMmax）进行设定；
行驶控制部（200），其用于在车速（V）超过所述上限车速时将车辆行驶控制为，使用所述内燃机以及旋转电机的双方的输出，
所述上限车速设定部将所述第一行驶模式下的所述上限车速设定为，低于所述第二行驶模式下的所述上限车速。
2.如权利要求1所述的混合动力车辆，其中，
所述行驶控制部（200）在所述第一行驶模式下，以如下方式对所述旋转电机以及所述内燃机进行控制，即，当所述混合动力车辆的转矩以及车速在第一区域（350）的内部时，仅通过所述旋转电机（MG2）的输出而进行行驶，另一方面，当所述混合动力车辆的转矩以及车速在所述第一区域的外部时，通过所述旋转电机以及所述内燃机的双方的输出而进行行驶；所述行驶控制部（200）在所述第二行驶模式下，以如下方式对所述旋转电机以及所述内燃机进行控制，即，当所述混合动力车辆的转矩以及车速在第二区域（340）的内部时，仅通过所述旋转电机（MG2）的输出而进行行驶，另一方面，当所述混合动力车辆的转矩以及车速在所述第二区域的外部时，通过所述旋转电机以及所述内燃机（18）的双方的输出而进行行驶，
所述第一区域以及所述第二区域以反映由所述上限车速设定部（210）设定的所述上限车速（VMmax）的方式而被设定。
3.如权利要求1所述的混合动力车辆，其中，
所述上限车速设定部（210）在所述第一行驶模式下，于低于所述第二行驶模式下的所述上限车速的范围内，根据所述蓄电装置的充电状态（SOC）以及输入输出电流（Ib）中的至少一方，而对所述上限车速（VMmax）以可变的方式进行设定。
4.如权利要求3所述的混合动力车辆，其中，
所述控制装置（100）还包括：
充电状态推断部（110），其用于根据被配置在所述蓄电装置（10）上的传感器（12-14）的输出，而对所述蓄电装置的剩余容量推断值（#SOC）进行计算；
电流负载推断部（120），其用于根据所述蓄电装置的所述输入输出电流（Ib），而对电流负载参数（MP）进行计算，所述电流负载参数（MP）为，表示因所述输入输出电流的通过而产生的仪器的热负载的参数；
充放电控制部（150），其用于根据所计算出的所述剩余容量推断值以及所述电流负载参数，而对所述蓄电装置的输出电力上限值（Wout）以可变的方式进行设定，
所述上限车速设定部（210）在所述第一行驶模式下，至少根据所计算出的所述电流负载参数，而对所述上限车速（VMmax）以可变的方式进行设定。
5.如权利要求4所述的混合动力车辆，其中，
所述上限车速设定部（210）根据第一上限速度（VMmax（1））以及第二上限速度（VMmax（2））中的最小值，而对所述第一行驶模式下的所述上限车速（VMmax）进行设定，其中，所述第一上限速度（VMmax（1））为，根据所述电流负载参数（MP）而以可变的方式被设定的值，所述第二上限速度（VMmax（2））为，根据所述剩余容量推断值（#SOC）而以可变的方式被设定的值。
6.如权利要求1至5中的任意一项所述的混合动力车辆，其中，
所述混合动力车辆还具备显示部（102），所述显示部（102）用于使驾驶者对车辆信息进行目视确认，
所述显示部包括显示区域（105），所述显示区域（105）用于，至少根据由所述上限车速设定部（210）所设定的所述上限车速（VMmax），来对仅通过所述旋转电机（MG2）的输出而进行的车辆行驶所能够适用的车速范围进行显示。
7.如权利要求1至5中的任意一项所述的混合动力车辆，其中，
所述混合动力车辆还具备发电机构（MG1），所述发电机构（MG1）被构成为，通过所述内燃机的输出从而产生所述蓄电装置（10）的充电电力，
所述行驶控制部（200）在所述第二行驶模式下，当所述蓄电装置的剩余容量变为低于所述控制范围时，将所述旋转电机以及所述内燃机控制为，通过所述发电机构来产生所述蓄电装置的充电电力。
8.一种混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆（5）具备：旋转电机（MG2）以及内燃机（18），其用于产生车辆驱动力；蓄电装置（10），其被搭载于车辆上；电力控制单元（20），其用于在所述蓄电装置以及所述旋转电机之间实施电力转换；外部充电部（30），其用于通过外部的电源而对所述蓄电装置进行充电，
所述混合动力车辆的控制方法具备：
步骤（S140），根据所述蓄电装置的充电状态，而对第一行驶模式和第二行驶模式中的一方进行选择，其中，所述第一行驶模式为，以无论所述蓄电装置的剩余容量如何均主要通过所述旋转电机（MG2）的输出而进行行驶的方式来使用所述内燃机以及所述旋转电机的模式，所述第二行驶模式为，以使所述蓄电装置的剩余容量维持在预定的控制范围内而进行行驶的方式来使用所述内燃机以及所述旋转电机的模式；
步骤（S150），根据所选择的行驶模式，来对仅通过所述旋转电机的输出而进行的车辆行驶的上限车速（VMmax）进行设定；
步骤（S160），在车速（V）超过所述上限车速时，将车辆行驶控制为，使用所述内燃机以及所述旋转电机的双方的输出，
在进行设定的所述步骤（S150）中，将所述第一行驶模式下的所述上限车速设定为，低于所述第二行驶模式下的所述上限车速。
9.如权利要求8所述的混合动力车辆的控制方法，其中，
在进行选择的所述步骤（S140）中，在所述第一行驶模式下，以如下方式对所述旋转电机以及所述内燃机进行控制，即，当所述混合动力车辆的转矩以及车速在第一区域（350）的内部时，仅通过所述旋转电机（MG2）的输出而进行行驶，另一方面，当所述混合动力车辆的转矩以及车速在所述第一区域的外部时，通过所述旋转电机以及所述内燃机的双方的输出而进行行驶；而在所述第二行驶模式下，以如下方式对所述旋转电机以及所述内燃机进行控制，即，当所述混合动力车辆的转矩以及车速在第二区域（340）的内部时，仅通过所述旋转电机（MG2）的输出而进行行驶，另一方面，当所述混合动力车辆的转矩以及车速在所述第二区域的外部时，通过所述旋转电机以及所述内燃机（18）的双方的输出而进行行驶，
所述第一区域以及所述第二区域以反映由进行设定的所述步骤（S150）设定的所述上限车速（VMmax）的方式而被设定。
10.如权利要求8所述的混合动力车辆的控制方法，其中，
在进行设定的所述步骤（S150）中，在所述第一行驶模式下，于低于所述第二行驶模式下的所述上限车速的范围内，根据所述蓄电装置的充电状态（SOC）以及输入输出电流（Ib）中的至少一方，而对所述上限车速（VMmax）以可变的方式进行设定。
11.如权利要求10所述的混合动力车辆的控制方法，还具备：
步骤（S100），根据被配置在所述蓄电装置（10）上的传感器（12-14）的输出，而对所述蓄电装置的剩余容量推断值（#SOC）进行计算；
步骤（S110），根据所述蓄电装置的所述输入输出电流（Ib），而对电流负载参数（MP）进行计算，所述电流负载参数（MP）为，表示因所述输入输出电流的通过而产生的仪器的热负载的参数；
步骤（S120），根据所计算出的所述剩余容量推断值以及所述电流负载参数，而对所述蓄电装置的输出电力上限值（Wout）以可变的方式进行设定，
在对所述上限车速进行设定的步骤（S150）中，在所述第一行驶模式下，至少根据所计算出的所述电流负载参数，而对所述上限车速（VMmax）以可变的方式进行设定。
12.如权利要求11所述的混合动力车辆的控制方法，其中，
对所述上限车速进行设定的步骤（S150）包括：
步骤（S154），根据所述电流负载参数（MP），而对第一上限速度（VMmax（1））以可变的方式进行设定；
步骤（S155），根据所述剩余容量推断值（#SOC），而对第二上限速度（VMmax（2））以可变的方式进行设定；
步骤（S156），根据所述第一上限速度以及所述第二上限速度中的最小值，而对所述第一行驶模式下的所述上限车速（VMmax）进行设定。
13.如权利要求8至12中的任意一项所述的混合动力车辆的控制方法，其中，
所述混合动力车辆还具备显示部（102），所述显示部（102）用于使驾驶者对车辆信息进行目视确认，
所述控制方法还具备步骤（S180），在所述步骤（S180）中，至少根据所设定的所述上限车速（VMmax），而将仅通过所述旋转电机（MG2）的输出而进行的车辆行驶所能够适用的车速范围显示在所述显示部上。
14.如权利要求8至12中的任意一项所述的混合动力车辆的控制方法，其中，
所述混合动力车辆还具备发电机构（MG1），所述发电机构（MG1）被构成为，通过所述内燃机的输出从而产生所述蓄电装置（10）的充电电力，
在进行控制的所述步骤（S160）中，在所述第二行驶模式下，当所述蓄电装置的剩余容量变为低于所述控制范围时，将所述旋转电机（MG2）以及所述内燃机（18）控制为，通过所述发电机构来产生所述蓄电装置的充电电力。
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