CN103347763B - 混合动力车辆及其控制方法 - Google Patents

Abstract

在S10中判定为行驶模式是HV行驶模式时（S10为“是”），ECU设定HV行驶模式用的系统电压（S20）。另一方面，在S10中判定为行驶模式是EV行驶模式时（S10为“否”），ECU设定EV行驶模式用的系统电压（S30）。需要说明的是，该EV行驶模式用的系统电压的设定比HV行驶模式用的设定低。

Description

混合动力车辆及其控制方法

技术领域

本发明涉及混合动力车辆及其控制方法，尤其是涉及在蓄电装置与驱动电动机的驱动装置之间具备升压转换器的混合动力车辆及其控制方法。

背景技术

作为考虑了环境的车辆，混合动力车辆（HybridVehicle）受到注目。混合动力车辆除了以往的发动机之外，还搭载有蓄电装置、逆变器及由逆变器驱动的电动机作为车辆行驶用的动力源。并且，在这样的混合动力车辆中，已知有使发动机停止而仅使用电动机进行行驶。以下，将使发动机停止而行驶的行驶模式称为“EV（ElectricVehicle）行驶模式”，相对于此，将使发动机工作而使用发动机及电动机进行行驶的行驶模式称为“HV（HybridVehicle）行驶模式”。

另外，在搭载电动机作为动力源的电动车辆中，已知有在蓄电装置与驱动电动机的逆变器之间具备使向逆变器的供给电压（以下也称为“系统电压”）升压成蓄电装置的电压以上的升压转换器的车辆。

日本特开2008-301598号公报（专利文献1）公开了这样的具备升压转换器的车辆。在该车辆中，设有用于供利用者选择经济性的行驶的经济模式开关。当经济模式开关接通时，系统电压受到限制。由此，能够减少无用的电力消耗（参照专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-301598号公报

专利文献2：日本特开2006-194133号公报

发明内容

发明要解决的课题

上述的日本特开2008-301598号公报公开的技术在设置经济模式开关而限制系统电压从而能够实现燃耗改善这一点上有用，但关于混合动力车辆中的系统电压的设定及燃耗改善对策，没有特别讨论。

因而，本发明的目的是在混合动力车辆中，通过适当地设定系统电压来实现燃耗改善。

用于解决课题的手段

根据本发明，混合动力车辆具备产生车辆驱动力的内燃机及电动机、蓄电装置、驱动电动机的驱动装置、电压转换装置、控制电压转换装置的控制装置。电压转换装置设置在驱动装置与蓄电装置之间，将驱动装置的输入电压（系统电压）升压成比蓄电装置的电压高的电压。并且，控制装置在使内燃机停止而进行行驶的第一行驶模式（EV行驶模式）时，相对于使内燃机工作而使用内燃机及电动机进行行驶的第二行驶模式（HV行驶模式）时，变更系统电压的设定。

优选的是，控制装置在第一行驶模式时，与第二行驶模式时相比，将输入电压设定成输入电压降低的倾向。

优选的是，控制装置在第一行驶模式时，相对于第二行驶模式时，变更系统电压的上限设定。

优选的是，控制装置在第一行驶模式时，与产生车辆驱动力的电动机的运转状态相同的情况下的第二行驶模式时相比，将输入电压设定得较低。

优选的是，控制装置还在使内燃机停止的行驶优先的第一运转模式（CD模式）时，相对于使用内燃机进行发电而维持蓄电装置的充电状态的第二运转模式（CS模式）时，变更系统电压的设定。

优选的是，混合动力车辆还具备用于供驾驶员选择通常模式及节约模式中的任一者的输入装置。并且，控制装置在通过输入装置选择了节约模式时，将系统电压的设定变更为通常模式时的设定以下。在此，在第一行驶模式时选择了节约模式时的系统电压的下降率比在第二行驶模式时选择了节约模式时的下降率大。

优选的是，控制装置在第一及第二行驶模式时，分别根据电动机的转速进而变更系统电压的设定。

另外，优选的是，控制装置在第一及第二行驶模式时，分别根据车辆驱动力进而变更系统电压的设定。

另外，优选的是，控制装置在第一及第二行驶模式时，分别根据电动机的输出进而变更系统电压的设定。

优选的是，混合动力车辆还具备在电动机的驱动工作时由内燃机驱动而发电且能够向蓄电装置供电的发电机。

另外，根据本发明，控制方法是混合动力车辆的控制方法。混合动力车辆具备产生车辆驱动力的内燃机及电动机、蓄电装置、驱动电动机的驱动装置、及电压转换装置。电压转换装置设置在驱动装置与蓄电装置之间，将驱动装置的输入电压（系统电压）升压成比蓄电装置的电压高的电压。并且，控制方法包括：设定使内燃机停止而进行行驶的第一行驶模式（EV行驶模式）用的系统电压的第一步骤；及设定使内燃机工作而使用内燃机及电动机进行行驶的第二行驶模式（HV行驶模式）用的系统电压的第二步骤。

优选的是，第一行驶模式用的输入电压设定成比第二行驶模式用的输入电压降低的倾向。

优选的是，第一步骤包括设定第一行驶模式用的系统电压的上限的步骤。第二步骤包括设定第二行驶模式用的系统电压的上限的步骤。

优选的是，第一行驶模式用的输入电压设定得比产生车辆驱动力的电动机的运转状态相同的情况下的第二行驶模式用的输入电压低。

优选的是，控制方法还包括设定使内燃机停止的行驶优先的第一运转模式（CD模式）用的系统电压的步骤。第一及第二步骤在通过使用内燃机发电而维持蓄电装置的充电状态的第二运转模式（CS模式）时执行。

发明效果

在本发明中，在第一行驶模式（EV行驶模式）时，相对于第二行驶模式（HV行驶模式）时，变更驱动装置的输入电压（系统电压）的设定，因此能够按照行驶模式来设定考虑了燃耗与驾驶性的平衡的适当的系统电压。因此，根据本发明，在混合动力车辆中，通过适当地设定系统电压而能够实现燃耗改善。

附图说明

图1是表示实施方式1的混合动力车辆的整体结构的框图。

图2是表示混合动力车辆的电气系统的结构的框图。

图3是与系统电压的设定相关的ECU的功能框图。

图4是用于说明与系统电压的设定处理相关的一连串的处理次序的流程。

图5是表示系统电压的上限设定相对高时的控制模式的区分的图。

图6是表示系统电压的上限设定相对低时的控制模式的区分的图。

图7是表示与行驶模式的变化相伴的系统电压的上限设定的变化的图。

图8是表示实施方式2的混合动力车辆的电气系统的结构的框图。

图9是用于说明实施方式2的与系统电压的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。

图10是表示电动发电机的速度-转矩特性的图。

图11是用于说明实施方式3的与系统电压的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。

图12是用于说明实施方式3的变形例1的与系统电压的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。

图13是用于说明实施方式3的变形例2的与系统电压的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。

图14是表示实施方式4中的混合动力车辆的电气系统的结构的框图。

图15是表示蓄电装置的SOC的变化与运转模式的关系的图。

图16是用于说明实施方式4的与系统电压的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。需要说明的是，对于图中同一或相当部分标注同一标号，不重复其说明。

[实施方式1]

图1是表示实施方式1的混合动力车辆的整体结构的框图。参照图1，混合动力车辆100具备蓄电装置10、ECU（ElectronicControlUnit：电子控制单元）15、PCU（PowerControlUnit：功率控制单元）20、动力输出装置30、差动齿轮40、前轮50L、50R、后轮60L、60R。

蓄电装置10是能够再充电的直流电源，例如由镍氢或锂离子等二次电池构成。蓄电装置10配置在例如后座80的后方部，与PCU20电连接而向PCU20供给直流电压。而且，蓄电装置10从PCU20接受由动力输出装置30发电的电力而被充电。

PCU20概括性地表示在混合动力车辆100内所需的电力转换器。PCU20包括使从蓄电装置10供给的电压升压的转换器、对包含于动力输出装置30的电动发电机进行驱动的逆变器等。

ECU15接受表示运转状况/车辆状况的来自各种传感器的各种传感器输出17。各种传感器输出17包含与油门踏板35的踏下量对应的油门开度、与车轮转速对应的车辆速度等。并且，ECU15基于所输入的这些传感器输出，执行与混合动力车辆100相关的各种控制。

动力输出装置30作为车轮的驱动力源而设置，包括电动发电机MG1、MG2及发动机。它们经由动力分割装置（未图示）而机械连结。并且，根据混合动力车辆100的行驶状况，经由动力分割装置在上述3者之间进行驱动力的分配及结合，其结果是驱动前轮50L、50R。差动齿轮40将从动力输出装置30输出的动力向前轮50L、50R传递，并将从前轮50L、50R接受的旋转力向动力输出装置30传递。由此，动力输出装置30将发动机及电动发电机产生的动力经由差动齿轮40向前轮50L、50R传递而驱动前轮50L、50R。而且，动力输出装置30接受前轮50L、50R产生的电动发电机的旋转力而发电，并将该发电的电力向PCU20供给。

需要说明的是，电动发电机MG1、MG2既可以作为发电机发挥作用，也可以作为电动机发挥作用，但电动发电机MG1主要作为发电机工作，电动发电机MG2主要作为电动机工作。详细而言，电动发电机MG1接受由动力分割装置分配的发动机的输出的一部分而发电。而且，电动发电机MG1从蓄电装置10接受电力的供给而作为电动机工作，使发动机转动动力输出轴而起动。

电动发电机MG2通过蓄积于蓄电装置10的电力及电动发电机MG1的发电的电力中的至少一方而被驱动。并且，电动发电机MG2的驱动力经由差动齿轮40而向前轮50L、50R的驱动轴传递。由此，电动发电机MG2对发动机进行辅助而使车辆行驶，或者仅通过自己的驱动力来使车辆行驶。而且，在车辆的制动时，电动发电机MG2由前轮50L、50R驱动而作为发电机工作。此时，由电动发电机MG2发电的电力经由PCU20向蓄电装置10充电。

并且，PCU20按照来自ECU15的控制指示，使从蓄电装置10接受的直流电压升压，并将该升压后的直流电压转换成交流电压，对包含于动力输出装置30的电动发电机MG1、MG2进行驱动。而且，PCU20在电动发电机MG1、MG2的再生动作时，按照来自ECU15的控制指示，将电动发电机MG1、MG2的发电的交流电压转换成直流电压而对蓄电装置10进行充电。

图2是表示混合动力车辆100的电气系统的结构的框图。参照图2，电气系统包括蓄电装置10、SMR（SystemMainRelay：系统主继电器）105、PCU20、电动发电机MG1、MG2、及ECU15。

电动发电机MG1、MG2经由动力分割装置而与发动机ENG及未图示的驱动轮（图1的前轮50L、50R）连结。并且，混合动力车辆100能够使用发动机ENG及电动发电机MG2进行行驶，电动发电机MG1进行发动机ENG的起动及使用了发动机ENG的动力的发电。

SMR105设置在蓄电装置10与PCU20之间，在车辆的行驶时等按照来自ECU15的指令而接通。

PCU20包括转换器110、电容器120、电动机驱动控制器131、132、及转换器/逆变器控制部140。在该实施方式1中，电动发电机MG1、MG2是交流电动机，电动机驱动控制器131、132由逆变器构成。以下，将电动机驱动控制器131（132）也称为“逆变器131（132）”。

转换器110基于来自转换器/逆变器控制部140的控制信号Scnv，使正极线103及负极线102间的电压VH（系统电压）升压成蓄电装置10的电压Vb以上。转换器110例如由电流可逆型的升压断继开关电路构成。

逆变器131、132分别与电动发电机MG1、MG2对应设置。逆变器131、132相互并联地与转换器110连接，基于来自转换器/逆变器控制部140的控制信号Spwm1、Spwm2而分别对电动发电机MG1、MG2进行驱动。

转换器/逆变器控制部140基于从ECU15接受的控制指令（系统电压VH的设定、电动发电机MG1、MG2的转矩目标等），生成用于分别对转换器110及电动发电机MG1、MG2进行驱动的控制信号Scnv、Spwm1、Spwm2。并且，转换器/逆变器控制部140将该生成的控制信号Scnv、Spwm1、Spwm2分别向转换器110及逆变器131、132输出。

ECU15由电子控制单元构成，通过利用CPU（CentralProcessingUnit）执行预先存储的程序的软件处理及/或专用的电子电路的硬件处理，来进行车辆的行驶模式的控制、蓄电装置10的充放电控制、系统电压VH的设定等各种控制。并且，ECU15生成用于驱动PCU20的控制指令，并将该生成的控制指令向PCU20的转换器/逆变器控制部140输出。

图3是与系统电压VH的设定相关的ECU15的功能框图。参照图3，ECU15包括SOC计算部150、行驶模式控制部152、系统电压控制部154。

SOC计算部150基于由未图示的传感器检测出的蓄电装置10的电压Vb及电流Ib，算出表示蓄电装置10的充电状态的SOC（StateOfCharge）。该SOC以0～100%来表示蓄电装置10的相对于满充电状态的蓄电量，表示蓄电装置10的蓄电余量。需要说明的是，关于SOC的计算方法，可以使用各种公知的方法。

行驶模式控制部152基于由SOC计算部150算出的SOC及车辆的要求驱动力，控制车辆的行驶模式的切换。具体而言，行驶模式控制部152以将蓄电装置10的SOC维持成规定的目标的方式控制EV行驶模式及HV行驶模式的切换。EV行驶模式是使发动机ENG停止而进行行驶（即仅使用电动发电机MG2进行行驶）的行驶模式。另一方面，HV行驶模式是使发动机ENG工作而使用发动机ENG及电动发电机MG2进行行驶的行驶模式。

行驶模式控制部152在SOC高于目标时，将行驶模式设为EV行驶模式。另一方面，当SOC低于目标时，行驶模式控制部152将行驶模式设为HV行驶模式，以便于通过发动机ENG对电动发电机MG1进行驱动而对蓄电装置10进行充电。而且，行驶模式控制部152在EV行驶模式时仅利用电动发电机MG2无法输出车辆的要求驱动力时，将行驶模式切换成HV行驶模式。需要说明的是，要求驱动力基于作为各种传感器输出17（图1）而接受的油门开度、车辆速度等而算出。

系统电压控制部154从行驶模式控制部152接受表示行驶模式的模式信号MD，基于行驶模式来设定系统电压VH。即，在EV行驶模式时，相对于HV行驶模式时，系统电压控制部154变更系统电压VH的设定。需要说明的是，如以下说明那样，从燃耗改善的点出发，优选EV行驶模式时相对于HV行驶模式时降低系统电压VH的设定。

当系统电压VH高时，转换器110及逆变器131、132（图2）中的电力损失变大，其结果是燃耗恶化。在此，在EV行驶模式时，由于产生车辆驱动力的电动发电机MG2的转速及转矩的控制范围受限（当转速、转矩变大时，发动机ENG起动而向HV行驶模式转移），因此无需为了电动发电机MG2的高输出作准备而提高系统电压VH。因此，在该实施方式1中，在EV行驶模式时，相对于HV行驶模式时，以降低系统电压VH的设定的方式进行变更，从而实现燃耗改善。

需要说明的是，即使在HV行驶模式时，只要不是为了实现燃耗改善而将油门踏板踏下规定量以上，系统电压VH就设定得比最大值低。在此，HV行驶模式时的系统电压VH受到作为发电机工作的电动发电机MG1的转速等的制约。因此，在HV行驶模式时，无法像不受电动发电机MG1的转速等的制约的EV行驶模式时那样降低系统电压VH的设定。

并且，系统电压控制部154将系统电压VH的设定向PCU20的转换器/逆变器控制部140（图2）输出。

图4是用于说明与系统电压VH的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。需要说明的是，该流程图的处理每隔一定时间或每当规定的条件成立时从主程序被调出而执行。

参照图4，ECU15判定行驶模式是否为HV行驶模式（步骤S10）。需要说明的是，该步骤S10是用于判定行驶模式的处理，也可以判定行驶模式是否为EV行驶模式。

并且，当在步骤S10中判定为行驶模式是HV行驶模式时（步骤S10为“是”），ECU15将系统电压VH设定为HV行驶模式用的值（步骤S20）。另一方面，在步骤S10中判定为行驶模式是EV行驶模式时（步骤S10为“否”），ECU15将系统电压VH设定为EV行驶模式用的值（步骤S30）。该EV行驶模式用的设定比HV行驶模式用的设定低。

需要说明的是，ECU15通过EV行驶模式用的系统电压VH的设定而判定电动发电机MG2是否能够输出车辆的要求驱动力（步骤S40）。并且，在判定为电动发电机MG2无法输出要求驱动力时（步骤S40为“否”），ECU15使系统电压VH的设定上升以使电动发电机MG2能够输出要求驱动力（步骤S50）。

需要说明的是，也可以是，在EV行驶模式时，与产生车辆驱动力的电动发电机MG2的运转状态（转矩及转速）相同的情况下的HV行驶模式时相比，将系统电压VH设定得较低。例如，可以基于电动发电机MG2的运转状态通过映射等来决定系统电压VH，以EV行驶模式用和HV行驶模式用来分别准备映射，与HV行驶模式用的映射的值相比，整体性地减小EV行驶模式用的映射的值。

如以上那样，在该实施方式1中，在EV行驶模式时，相对于HV行驶模式时，系统电压VH的设定被改变，因此能够按照行驶模式设定考虑了燃耗与驾驶性的平衡的适当的系统电压VH。因此，根据该实施方式1，通过适当地设定系统电压VH而能够实现燃耗改善。

[实施方式1的变形例]

在上述的实施方式1中，以行驶模式来切换系统电压VH，但也可以不切换系统电压VH其本身而以行驶模式来切换系统电压VH的上限。需要说明的是，这种情况下，系统电压VH自身与行驶模式无关地，基于对电动发电机MG1、MG2的驱动要求而算出。

在该变形例中，ECU15基于行驶模式而设定系统电压VH的上限。即，在EV行驶模式时，相对于HV行驶模式时，ECU15变更系统电压VH的上限设定。此外，如以下说明那样，在EV行驶模式时，相对于HV行驶模式时，降低系统电压VH的上限设定，从燃耗改善出发优选。

如上所述，在EV行驶模式时，不像HV行驶模式时那样受到电动发电机MG1的转速等的制约，因此相对于HV行驶模式时，能够降低系统电压VH的上限设定。由此，由于将EV行驶模式时的系统电压VH抑制得较低，因此如实施方式1中说明那样能够实现燃耗改善。此外，在EV行驶模式时通过降低系统电压VH的上限设定，而能够以电压利用率高的控制模式来驱动电动发电机MG2，从这一点出发能得到燃耗改善效果。

图5、6是表示电动发电机MG2的转速-转矩特性的图。在图5中，示出系统电压VH的上限设定相对高时的控制模式的区分，在图6中，示出系统电压VH的上限设定相对低时的控制模式的区分。

参照图5、6，“PWM”表示的区域是进行正弦波PWM（PulseWidthModulation：脉冲宽度调制）控制的区域，“OM”表示的区域是进行过调制PWM控制的区域。“矩形”表示的区域是进行矩形波电压控制的区域。在正弦波PWM控制中，电动发电机MG2的控制性良好，但仅能将调制率（相对于电压VH的电动机施加电压的基波成分（实效值）之比）升高至约0.61。在过调制PWM控制中，能够将调制率从正弦波PWM控制模式下的最高调制率提高至0.78的范围，在矩形波电压控制中，调制率在最大的0.78下恒定。需要说明的是，在图6中，斜线所示的区域是由于系统电压VH低而电动发电机MG2无法输出的区域。

如图5、6所示，在系统电压VH的上限设定高的情况下，即使是进行正弦波PWM控制的点，通过降低系统电压VH的上限设定，也能够以调制率（电压利用率）高的矩形波电压控制来驱动电动发电机MG2。

需要说明的是，在HV行驶模式时，只要不是为了实现燃耗改善而将油门踏板踏下规定量以上，系统电压VH的上限就设定得比最大值低。但是，HV行驶模式时的系统电压VH如上述那样受到电动发电机MG1的转速等的制约。因此，在HV行驶模式时，无法像不受电动发电机MG1的转速等的制约的EV行驶模式时那样降低系统电压VH的上限设定。

图7是表示与行驶模式的变化相伴的系统电压VH的上限设定的变化的图。需要说明的是，在该图7中，作为比较例，也示出了现有技术时的系统电压VH的上限设定的变化。

参照图7，在本实施方式中，在EV行驶模式时，相对于HV行驶模式时，系统电压VH的上限设定为低值（V2）。另一方面，在现有技术中，由于没有在EV行驶模式时使系统电压VH的上限设定从最大值（Vmax）下降这样的思想，因此为了燃耗改善而限制系统电压VH的上限的HV行驶模式时比EV行驶模式时设定得低。

如以上那样，在该实施方式1的变形例中，与实施方式1同样地也能够实现燃耗改善。

[实施方式2]

图8是表示实施方式2的混合动力车辆的电气系统的结构的框图。参照图8，实施方式2中的混合动力车辆在图2所示的混合动力车辆100的结构中，还包括经济模式开关145，并取代ECU15而包含ECU15A。

经济模式开关145是用于供驾驶员选择通常模式及节约模式中的任一者的开关。当经济模式开关145接通时，选择节约模式。并且，ECU15A在经济模式开关145被接通时，若为EV行驶模式，则相对于经济模式开关145的断开时（通常模式时），降低系统电压VH的设定。由此，在EV行驶模式时，驾驶员能够选择是使燃耗改善优先还是使驾驶性优先。需要说明的是，ECU15A的其他的功能与实施方式1中的ECU15相同。

图9是用于说明实施方式2中的与系统电压VH的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。需要说明的是，该流程图的处理也每当一定时间或每当规定的条件成立时从主程序被调出而执行。

参照图9，该流程图在图4所示的流程图中，还包括步骤S25。即，在步骤S10中判定为行驶模式是EV行驶模式时（步骤S10为“否”），ECU15A判定经济模式开关145是否被接通（步骤S25）。

并且，当判定为经济模式开关145被接通时（步骤S25为“是”），ECU15A使处理向步骤S30转移，将系统电压VH设定为EV行驶模式用的值。另一方面，在步骤S25中判定为经济模式开关145被断开时（步骤S25为“否”），ECU15A使处理向步骤S50转移。

需要说明的是，在步骤S25中判定为经济模式开关145被断开时，也可以取代使处理向步骤S50转移的情况而设定另一系统电压VH。需要说明的是，这种情况下，系统电压VH也设定为比在步骤S30中设定的电压高的电压。

需要说明的是，在上述中，在HV行驶模式时，没有通过经济模式开关145的接通/断开而特别地变更系统电压VH的设定，但是在HV行驶模式时，若经济模式开关145被接通，相对于经济模式开关145的断开时（通常模式时），也可以降低系统电压VH的设定。但是，如上述那样，HV行驶模式时的系统电压VH受到电动发电机MG1的转速等的制约，因此HV行驶模式时无法像EV行驶模式时那样降低系统电压VH的设定。因此，在HV行驶模式时经济模式开关145被接通时的系统电压VH的下降率优选小于在EV行驶模式时经济模式开关145被接通时的下降率。换言之，在该实施方式2中，在EV行驶模式时经济模式开关145被接通时的系统电压VH的下降率大于在HV行驶模式时经济模式开关145被接通时的下降率。

需要说明的是，虽然没有特别图示，但与实施方式1的变形例同样地，在该实施方式2中，在经济模式开关145被接通时，若为EV行驶模式，则相对于经济模式开关145的断开时（通常模式时），也可以降低系统电压VH的上限设定。

如以上那样，根据该实施方式2，由于设有驾驶员能够操作的经济模式开关145，因此驾驶员能够选择燃耗改善与驾驶性的优先程度。

[实施方式3]

图10是表示电动发电机MG2的速度-转矩特性的图。参照图10，曲线k1～k3分别表示系统电压VH为V1～V3（V1>V2>V3）时的特性。

如图10所示，即使系统电压VH变化，电动发电机MG2能够输出的最大转矩也达到Tmax。因此，例如电动机转速为N1以下时，若系统电压VH升压至V3（曲线k3），则能够输出电动发电机MG2的最大转矩，比V3高的升压称为无用的升压。

因此，在该实施方式3中，通过产生车辆的驱动力的电动发电机MG2的转速来变更系统电压VH的设定，通过避免无用的升压而能实现燃耗的改善。

该实施方式3的混合动力车辆的结构与图1、2所示的实施方式1的混合动力车辆100相同。

图11是用于说明实施方式3中的与系统电压VH的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。需要说明的是，该流程图的处理也每当一定时间或每当规定的条件成立时从主程序被调出而执行。

参照图11，ECU15判定行驶模式是否为HV行驶模式（步骤S110）。需要说明的是，该步骤S110是用于判定行驶模式的处理，也可以判定行驶模式是否为EV行驶模式。

当在步骤S110中判定为行驶模式是HV行驶模式时（步骤S110为“是”），ECU15判定电动发电机MG2的转速是否比预先确定的阈值A高（步骤S120）。并且，当判定为电动发电机MG2的转速比阈值A高时（步骤S120为“是”），ECU15将系统电压VH设定为HV行驶模式用的第一值VH1（步骤S130）。另一方面，当判定为电动发电机MG2的转速为阈值A以下时（步骤S120为“否”），ECU15将系统电压VH设定为HV行驶模式用的第二值VH2（<VH1）（步骤S130）。

另外，当在步骤S110中判定为行驶模式是EV行驶模式时（步骤S110为“否”），ECU15判定电动发电机MG2的转速是否比预先确定的阈值B高（步骤S150）。并且，当判定为电动发电机MG2的转速比阈值B高时（步骤S150为“是”），ECU15将系统电压VH设定为EV行驶模式用的第一值VH3（步骤S160）。另一方面，当判定为电动发电机MG2的转速为阈值B以下时（步骤S150为“否”），ECU15将系统电压VH设定为EV行驶模式用的第二值VH4（<VH3）（步骤S170）。

需要说明的是，在上述中，在各行驶模式将系统电压VH的设定分为两个阶段，但也可以通过电动发电机MG2的转速而多阶段化，也可以按照转速使系统电压VH变化。

另外，也可以取代电动发电机MG2的转速而通过车辆的行驶速度来变更系统电压VH的设定。

另外，与实施方式1的变形例同样地，在该实施方式3中，在各行驶模式也可以通过电动发电机MG2的转速来变更系统电压VH的上限设定。

如以上那样，根据该实施方式3，由于通过电动发电机MG2的转速而使系统电压VH的设定可变，因此能避免无用的升压，由此能够改善燃耗。

[实施方式3的变形例1]

在该变形例1中，取代电动发电机MG2的转速或车辆速度，通过车辆的驱动力来变更系统电压VH的设定。

图12是用于说明实施方式3的变形例1的与系统电压VH的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。需要说明的是，该流程图的处理也每当一定时间或每当规定的条件成立时从主程序被调出而执行。

参照图12，该流程图在图11所示的流程图中，取代步骤S120、S150而分别包含步骤S122、S152。即，在步骤S110中判定为行驶模式是HV行驶模式时（步骤S110为“是”），ECU15判定车辆驱动力是否比预先确定的阈值Pd1大（步骤S122）。需要说明的是，车辆驱动力可以使用基于油门开度、车辆速度等而算出的要求驱动力。

并且，当判定为车辆驱动力比阈值Pd1大时（步骤S122为“是”），处理向步骤S130转移，将HV行驶模式用的第一值VH1设定为系统电压VH。另一方面，当判定为车辆驱动力为阈值Pd1以下时（步骤S122为“否”），处理向步骤S140转移，将HV行驶模式用的第二值VH2（<VH1）设定为系统电压VH。

另外，当在步骤S110中判定为行驶模式是EV行驶模式时（步骤S110为“否”），ECU15判定车辆驱动力是否比预先确定的阈值Pd2大（步骤S152）。并且，当判定为车辆驱动力比阈值Pd2大时（步骤S152为“是”），处理向步骤S160转移，将EV行驶模式用的第一值VH3设定为系统电压VH。另一方面，当判定为车辆驱动力为阈值Pd2以下时（步骤S152为“否”），处理向步骤S170转移，将EV行驶模式用的第二值VH4（<VH3）设定为系统电压VH。

根据该变形例1，也能得到与实施方式3同样的效果。

[实施方式3的变形例2]

在该变形例2中，取代电动发电机MG2的转速或车辆速度，而通过电动发电机MG2的输出（动力）来变更系统电压VH的设定。

图13是用于说明实施方式3的变形例2的与系统电压VH的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。需要说明的是，该流程图的处理也每当一定时间或每当规定的条件成立时从主程序被调出而执行。

参照图13，该流程图在图11所示的流程图中，取代步骤S120、S150而分别包含步骤S124、S154。即，当在步骤S110中判定为行驶模式是HV行驶模式时（步骤S110为“是”），ECU15判定电动发电机MG2的输出是否比预先确定的阈值Pm1大（步骤S124）。

并且，当判定为电动发电机MG2的输出比阈值Pm1大时（步骤S124为“是”），处理向步骤S130转移。另一方面，当判定为电动发电机MG2的输出为阈值Pm1以下时（步骤S124为“否”），处理向步骤S140转移。

另外，在步骤S110中判定为行驶模式是EV行驶模式时（步骤S110为“否”），ECU15判定电动发电机MG2的输出是否比预先确定的阈值Pm2大（步骤S154）。并且，当判定为电动发电机MG2的输出比阈值Pm2大时（步骤S154为“是”），处理向步骤S160转移。另一方面，当判定为电动发电机MG2的输出为阈值Pm2以下时（步骤S154为“否”），处理向步骤S170转移。

根据该变形例2，也能得到与实施方式3同样的效果。

[实施方式4]

图14是表示实施方式4中的混合动力车辆的电气系统的结构的框图。参照图14，实施方式4的混合动力车辆的电气系统在图2所示的电气系统的结构中，还包括充电入口90、充电器92、SMR106，且取代ECU15而包含ECU15B。

充电入口90能够将与车辆外部的电源（以下也称为“外部电源”）连接的充电线缆（未图示）的连接器连接。并且，在外部电源对蓄电装置10充电时（以下也称为“外部充电”），从与充电入口90连接的外部电源接受电力，并将该接受到的电力向充电器92供给。充电器92设置在充电入口90与蓄电装置10之间，将从与充电入口90连接的外部电源供给的电力转换成蓄电装置10的电压水平而向蓄电装置10输出。SMR106设置在蓄电装置10与充电器92之间，在外部充电时按照来自ECU15B的指令而被接通。

ECU15B在外部充电时，生成用于驱动充电器92的信号，并将该生成的信号向充电器92输出。而且，ECU15B基于蓄电装置10的SOC，控制车辆的运转模式的切换。具体而言，ECU15B控制是优先进行使发动机ENG停止的行驶的运转模式（以下称为“CD（ChargeDepleting：电量消耗）模式”）还是使发动机ENG工作而将蓄电装置10的SOC维持成规定的目标的运转模式（以下称为“CS（ChargeSustaining：电量保持）模式”）的切换。并且，ECU15B也通过上述的运转模式，变更系统电压VH的设定。需要说明的是，ECU15B的其他的功能与实施方式1的ECU15相同。

图15是表示蓄电装置10的SOC的变化与运转模式的关系的图。参照图15，在通过外部充电而蓄电装置10成为满充电状态之后（SOC=MAX），开始行驶。在外部充电后，运转模式设定为CD模式。在CD模式下的行驶中，虽然由于在车辆的减速时等回收的再生电力而SOC临时增加，但作为整体，伴随着行驶距离的增加而SOC减少。并且，在时刻t1SOC达到阈值Sth时，运转模式向CS模式切换，SOC被控制成阈值Sth的附近。

在CD模式中，在由驾驶员较大地踏下油门踏板或发动机驱动类型的空调工作时或发动机制热时等，容许发动机ENG的工作。该CD模式是不维持蓄电装置10的SOC而基本上以蓄积于蓄电装置10的电力为能量源来使车辆行驶的运转模式。在该CD模式期间，结果是放电的比例比充电相对变大的情况较多。另一方面，CS模式是为了将蓄电装置10的SOC维持成规定的目标，根据需要使发动机ENG工作而通过电动发电机MG1进行发电的运转模式，并未限定为始终使发动机ENG工作的行驶。

即，在CD模式中，EV行驶模式优先，当较大地踏下油门踏板而要求大的车辆动力时，切换成HV行驶模式。而且，在CS模式中，为了将SOC维持成规定的目标，而反复进行HV行驶模式与EV行驶模式的切换。

并且，在该实施方式4中，进而，在CD模式时，相对于CS模式时，变更系统电压VH的设定。由此，根据运转模式也能够实现系统电压VH的设定的最适当化，能够进一步实现燃耗改善。

图16是用于说明实施方式4中的与系统电压VH的设定处理相关的一连串的处理次序的流程图。需要说明的是，该流程图的处理也每当一定时间或每当规定的条件成立时，从主程序被调出而执行。

参照图16，该流程图在图4所示的流程图中，还包括步骤S5、S60。即，ECU15B首先判定运转模式是否为CS模式（步骤S5）。需要说明的是，该步骤S5是用于判定运转模式的处理，也可以判定运转模式是否为CD模式。

并且，在步骤S5中判定为运转模式是CD模式时（步骤S5为“否”），ECU15B将系统电压VH设定为CD模式用的值（步骤S60）。另一方面，在步骤S5中判定为运转模式是CS模式时（步骤S5为“是”），ECU15B使处理向步骤S10转移。

需要说明的是，虽然没有特别图示，但与实施方式1的变形例同样地，也可以变更系统电压VH的上限设定。而且，如实施方式3及其变形例1、2那样，也可以通过电动发电机MG2的转速或车辆速度、车辆驱动力、电动发电机MG2的输出等而进一步变更系统电压VH的设定。

如以上那样，根据该实施方式4，进而在CD模式中也能改善燃耗。

需要说明的是，在上述的各实施方式中，说明了将发动机ENG的动力向驱动轴及电动发电机MG1中的至少一方输出的串联/并联型的混合动力车辆，但本发明也可以适用于其他的形式的混合动力车辆。即，本发明也能够适用于例如仅为了驱动电动发电机MG1而使用发动机ENG且仅利用电动发电机MG2来产生车辆的驱动力的所谓串联型的混合动力车辆、或以发动机ENG为主动力根据需要而电动机进行辅助且也使用该电动机作为发电机而能够对蓄电装置10进行充电的单电动机型的混合动力车辆等。

但是，在上述的各实施方式中说明的双电动机型的混合动力车辆中，如上述那样，HV行驶模式时的系统电压VH受到作为发电机工作的电动发电机MG1的转速等的制约。因此，在HV行驶模式时，无法进行像不受电动发电机MG1的转速等的制约的EV行驶模式时那样降低系统电压VH的设定的情况。由此，在EV行驶模式时和HV行驶模式时能够变更系统电压VH的设定的本发明适合于双电动机型的混合动力车辆。

需要说明的是，在上述中，发动机ENG对应于本发明的“内燃机”的一实施例，电动发电机MG2对应于本发明的“电动机”的一实施例。而且，逆变器132对应于本发明的“驱动装置”的一实施例，转换器110对应于本发明的“电压转换装置”的一实施例。进而，ECU15、15A、15B对应于本发明的“控制装置”的一实施例，经济模式开关145对应于本发明的“输入装置”的一实施例。

应考虑的是本次公开的实施方式全部的点是例示而不是限制性内容。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明而是由权利要求书公开，并意图包括与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

标号说明

10蓄电装置，15、15A、15BECU，17各种传感器输出，20PCU，30动力输出装置，35油门踏板，40差动齿轮，50L、50R前轮，60L、60R后轮，90充电入口，92充电器，100混合动力车辆，105、106SMR，110转换器，120电容器，131、132逆变器，140转换器/逆变器控制部，145经济模式开关，150SOC计算部，152行驶模式控制部，154系统电压控制部，MG1、MG2电动发电机，ENG发动机。

Claims (13)

1.一种混合动力车辆，其中，

具备：

产生车辆驱动力的内燃机(ENG)及电动机(MG2)；

蓄电装置(10)；

驱动所述电动机的驱动装置(132)；

设置在所述驱动装置与所述蓄电装置之间且构成为将所述驱动装置的输入电压升压成比所述蓄电装置的电压高的电压的电压转换装置(110)；以及

控制所述电压转换装置的控制装置(15)，

所述控制装置控制所述电压转换装置，在使所述内燃机停止而进行行驶的第一行驶模式(EV行驶模式)时，以与使所述内燃机工作而使用所述内燃机及所述电动机进行行驶的第二行驶模式(HV行驶模式)时相比所述输入电压降低的倾向设定所述输入电压，基于该设定的输入电压，以所述第一行驶模式时的所述电压转换装置的升压量小于所述第二行驶模式时的所述电压转换装置的升压量的倾向控制所述电压转换装置。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，

在所述第一行驶模式时，相对于所述第二行驶模式时，所述控制装置变更所述输入电压的上限设定。

3.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，

在所述第一行驶模式时，与产生车辆驱动力的所述电动机的运转状态相同的情况下的所述第二行驶模式时相比，所述控制装置将所述输入电压设定得较低。

4.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，

进而，在优先进行使所述内燃机停止的行驶的第一运转模式(CD模式)时，相对于通过使用所述内燃机进行发电来维持所述蓄电装置的充电状态的第二运转模式(CS模式)时，所述控制装置变更所述输入电压的设定。

5.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，

还具备用于供驾驶员选择通常模式及节约模式中的任一者的输入装置(145)，

所述控制装置在通过所述输入装置选择了所述节约模式时，将所述输入电压的设定变更为所述通常模式时的设定以下，

在所述第一行驶模式时选择了所述节约模式时的所述输入电压的下降率比在所述第二行驶模式时选择了所述节约模式时的所述下降率大。

6.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，

所述控制装置在所述第一行驶模式及第二行驶模式时，分别根据所述电动机的转速进一步变更所述输入电压的设定。

7.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，

所述控制装置在所述第一行驶模式及第二行驶模式时，分别根据车辆驱动力进一步变更所述输入电压的设定。

8.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，

所述控制装置在所述第一行驶模式及第二行驶模式时，分别根据所述电动机的输出进一步变更所述输入电压的设定。

9.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中，

还具备发电机(MG1)，在所述电动机的驱动工作时该发电机(MG1)由所述内燃机驱动而发电且能够向所述蓄电装置供电。

10.一种混合动力车辆的控制方法，

所述混合动力车辆(100)具备：

产生车辆驱动力的内燃机(ENG)及电动机(MG2)；

蓄电装置(10)；

驱动所述电动机的驱动装置(132)；以及

设置在所述驱动装置与所述蓄电装置之间且构成为将所述驱动装置的输入电压升压成比所述蓄电装置的电压高的电压的电压转换装置(110)，

所述控制方法包括：

第一步骤，设定使所述内燃机停止而进行行驶的第一行驶模式(EV行驶模式)用的所述输入电压；及

第二步骤，设定使所述内燃机工作而使用所述内燃机及所述电动机进行行驶的第二行驶模式(HV行驶模式)用的所述输入电压，

所述第一行驶模式用的所述输入电压以比所述第二行驶模式用的所述输入电压降低的倾向被设定，而且，

所述控制方法基于设定的所述输入电压，以所述第一行驶模式时的所述电压转换装置的升压量小于所述第二行驶模式时的所述电压转换装置的升压量的倾向控制所述电压转换装置。

11.根据权利要求10所述的混合动力车辆的控制方法，其中，

所述第一步骤包括设定所述第一行驶模式用的所述输入电压的上限的步骤，

所述第二步骤包括设定所述第二行驶模式用的所述输入电压的上限的步骤。

12.根据权利要求10所述的混合动力车辆的控制方法，其中，

所述第一行驶模式用的所述输入电压设定得比产生车辆驱动力的所述电动机的运转状态相同的情况下的所述第二行驶模式用的所述输入电压低。

13.根据权利要求10所述的混合动力车辆的控制方法，其中，

还包括设定优先进行使所述内燃机停止的行驶的第一运转模式(CD模式)用的所述输入电压的步骤，

所述第一步骤及第二步骤在通过交替地进行所述内燃机的工作和停止而维持所述蓄电装置的充电状态的第二运转模式(CS模式)时执行。