CN109131303B - 混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混合动力车辆。车辆包括发动机、电动发电机、电池和ECU，并且被构造成选择性地执行EV行驶和发动机行驶。当要求功率小于基准功率时，ECU计算当发动机输出将电池的最佳充电功率添加至要求功率而得到的功率时的发动机燃料消耗率h1，并且判定所述发动机燃料消耗率h1是否大于将容限K添加至电池等价燃料消耗率F而得到的EV标准线。当所述发动机燃料消耗率h1大于所述EV标准线时，ECU选择EV行驶，否则选择发动机行驶。ECU通过参考F‑K映射图来计算容限K，所述F‑K映射图限定电池等价燃料消耗率F与SOC通过其向目标范围收敛的容限K之间的对应关系。

Description

混合动力车辆

本非临时申请基于2017年6月28日提交给日本专利局的日本专利申请No.2017-126085，其全部内容在此通过引用并入。

技术领域

本公开涉及一种混合动力车辆，该混合动力车辆能够利用来自发动机和旋转电机中的至少一个的动力来行驶。

背景技术

日本专利特开No.2016-210348公开了一种混合动力车辆，该混合动力车辆包括被机械地连接至驱动轮的发动机、被机械地连接至驱动轮和发动机的电动发电机以及被电连接至电动发电机的电池。在该混合动力车辆中，计算发动机燃料消耗率和电池等价燃料消耗率，发动机燃料消耗率表示发动机的燃料消耗量对发动机的能量产生量的比率，电池等价燃料消耗率表示为了对电池充电而被发动机消耗的燃料量对电池中的蓄电量的比率。当电池等价燃料消耗率小于发动机燃料消耗率时，选择车辆在发动机关闭的情况下行驶的电动行驶，而当发动机燃料消耗率小于电池等价燃料消耗率时，选择车辆在发动机运转的情况下行驶的发动机行驶。

发明内容

如上所述，在日本专利特开No.2016-210348中公开的混合动力车辆中，在发动机行驶期间的发动机燃料消耗率简单地与在电动行驶期间的电池等价燃料消耗率进行比较，并且选择燃料消耗率较小的行驶。

然而，利用日本专利特开No.2016-210348中公开的方法，除非电池等价燃料消耗率超过发动机燃料消耗率，否则选择电动行驶。因此，电动行驶的选择频率较高，并且电池的荷电态(SOC)趋向于低于目标范围。因此，在许多情形中，应迫使发动机运转以便恢复SOC，并且从全面的角度来看，可能无法获得充分的燃料效率提高效果。

做出本公开以解决上述问题，并且其目的是在混合动力车辆中控制行驶以在电池的SOC被稳定在目标范围中的同时优化燃料效率。

(1)根据本公开的混合动力车辆包括：发动机，所述发动机被机械地连接到驱动轮；电动发电机，所述电动发电机被机械地连接到所述驱动轮和所述发动机；电池，所述电池被电连接到所述电动发电机；以及控制装置，所述控制装置被构造成通过使用发动机燃料消耗率和电池等价燃料消耗率在电动行驶和发动机行驶之间选择。在所述电动行驶中，所述车辆在所述发动机关闭的情况下行驶。在所述发动机行驶中，所述车辆在所述发动机运转的情况下行驶。所述发动机燃料消耗率表示所述发动机的燃料消耗量对所述发动机的能量产生量的比率。所述电池等价燃料消耗率表示为了对所述电池充电而被所述发动机消耗的燃料量对所述电池中的蓄电量的比率。当用户的要求功率小于所述发动机燃料消耗率最小的基准功率时，所述控制装置被构造成：计算在所述发动机行驶期间的所述电池的最佳充电功率，将当所述发动机输出将所述最佳充电功率添加至所述要求功率而得到的功率时的所述发动机燃料消耗率计算为第一发动机燃料消耗率，根据所述电池等价燃料消耗率计算第一容限，并且当所述第一发动机燃料消耗率大于将所述第一容限添加至所述电池等价燃料消耗率而得到的第一标准值时，选择所述电动行驶，并且当所述第一发动机燃料消耗率小于所述第一标准值时，选择所述发动机行驶。所述混合动力车辆还包括存储器，所述存储器存储第一信息，所述第一信息限定所述电池等价燃料消耗率与所述第一容限之间的对应关系，电池的SOC通过所述第一容限向目标范围收敛。所述控制装置被构造成通过参考存储在所述存储器中的所述第一信息来计算所述第一容限。

根据该构造，控制装置不是简单地将电池等价燃料消耗率和第一发动机燃料消耗率彼此比较，而是将通过将第一容限添加至电池等价燃料消耗率而得到的第一标准值与第一发动机燃料消耗率进行比较，并且基于其结果来判定选择电动行驶(EV行驶)或发动机行驶。

SOC通过其向目标范围收敛的第一容限的值随电池等价燃料消耗率而变化。根据该构造，限定电池等价燃料消耗率与电池的SOC通过其向目标范围收敛的第一容限之间的对应关系的第一信息事先通过实验或模拟求出并且存储在存储器中。

控制装置通过使用存储在存储器中的第一信息根据实际电池等价燃料消耗率计算第一容限。因此，能够进行在电动行驶和发动机行驶之间的切换，以在SOC被稳定在目标范围中的同时优化燃料效率。因此，在混合动力车辆中，能够控制行驶以在电池的SOC被稳定在目标范围中的同时优化燃料效率。

(2)在一个实施例中，控制装置被构造成执行第一修正处理，以当电池的SOC高于目标范围时减少第一标准值，并且当电池的SOC低于目标范围时增加第一标准值。

根据该构造，当实际SOC高于目标范围时，第一标准值减少。由于执行电动行驶的区域(电池放电的区域)因此被扩大，所以SOC朝向目标范围下降。另一方面，当实际SOC低于目标范围时，第一标准值增加。由于执行发动机行驶的区域(即，用通过使用来自发动机的动力产生的电力对电池进行充电的区域)扩大，所以SOC朝向目标范围增加。因此，SOC能够更适当地稳定在目标范围中。

(3)在一个实施例中，当要求功率大于基准功率时，控制装置被构造成：将当发动机输出要求功率时的发动机燃料消耗率计算为第二发动机燃料消耗率，根据电池等价燃料消耗率计算第二容限，并且当第二发动机燃料消耗率大于将第二容限添加至电池等价燃料消耗率而得到的第二标准值时，选择有电动发电机辅助的第一发动机行驶，并且当第二发动机燃料消耗率小于第二标准值时，选择无电动发电机辅助的第二发动机行驶。存储器存储第二信息，第二信息限定电池等价燃料消耗率与第二容限之间的对应关系，电池的SOC通过第二容限向目标范围收敛。控制装置被构造成通过参考存储在存储器中的第二信息来计算第二容限。

根据该构造，控制装置将通过将第二容限添加至电池等价燃料消耗率而得到的第二标准值与第二发动机燃料消耗率进行比较，并且基于其结果判定选择有电动发电机辅助的第一发动机行驶或者无电动发电机辅助的第二发动机行驶。

在第一发动机行驶期间的燃料效率随电池等价燃料消耗率变化。根据该构造，限定电池等价燃料消耗率与电池的SOC通过其向目标范围收敛的第二容限之间的对应关系的第二信息事先通过实验或模拟求出并且存储在存储器中。

控制装置通过使用存储在存储器中的第二信息根据实际电池等价燃料消耗率来计算第二容限。因此，能够进行第一发动机行驶和第二发动机行驶之间的切换，以在SOC被稳定在目标范围中的同时优化燃料效率。

(4)在一个实施例中，控制装置被构造成执行第二修正处理，以当电池的SOC高于目标范围时减少第二标准值，并且当电池的SOC低于目标范围时增加第二标准值。

根据该构造，当实际SOC高于目标范围时，第二标准值减少。由于执行有电动发电机辅助的第一发动机行驶的区域(电池放电的区域)因此被扩大，所以SOC朝向目标范围降低。另一方面，当实际SOC低于目标范围时，第二标准值增加。由于执行无电动发电机辅助的第二发动机行驶的区域扩大，因此SOC由于通过使用来自发动机的动力的发电而趋于朝向目标范围增加。因此，SOC能够更适当地稳定在目标范围中。

(5)根据本公开的另一种混合动力车辆包括：发动机，所述发动机被机械地连接到驱动轮；电动发电机，所述电动发电机被机械地连接到所述驱动轮和所述发动机；电池，所述电池被电连接到所述电动发电机；以及控制装置，所述控制装置被构造成通过使用发动机燃料消耗率和电池等价燃料消耗率在电动行驶和发动机行驶之间选择。在所述电动行驶中，所述车辆在所述发动机关闭的情况下行驶。在所述发动机行驶中，所述车辆在所述发动机运转的情况下行驶。所述发动机燃料消耗率表示所述发动机的燃料消耗量对所述发动机的能量产生量的比率。所述电池等价燃料消耗率表示为了对所述电池充电而被所述发动机消耗的燃料量对所述电池中的蓄电量的比率。所述控制装置被构造成：计算在所述发动机行驶期间的所述电池的最佳充电功率，将当所述发动机输出将所述最佳充电功率添加至用户的要求功率而得到的功率时的所述发动机燃料消耗率计算为第一发动机燃料消耗率，根据所述电池等价燃料消耗率计算容限，并且当所述第一发动机燃料消耗率大于将所述容限添加至所述电池等价燃料消耗率而得到的标准值时，选择所述电动行驶，并且当所述第一发动机燃料消耗率小于所述标准值时，选择所述发动机行驶。混合动力车辆还包括存储器，所述存储器存储第一信息，所述第一信息限定所述电池等价燃料消耗率与所述容限之间的对应关系，所述电池的SOC通过所述容限向目标范围收敛。所述控制装置被构造成通过参考存储在所述存储器中的所述第一信息来计算所述容限。

根据该构造，控制装置将通过将容限添加至电池等价燃料消耗率而得到的标准值与第一发动机燃料消耗率进行比较，并且基于其结果判定选择电动行驶(EV行驶)或发动机行驶。

SOC通过其向目标范围收敛的容限值随电池等价燃料消耗率变化。根据该构造，限定电池等价燃料消耗率与电池的SOC通过其向目标范围收敛的容限之间的对应关系的信息事先通过实验或模拟求出并且存储在存储器中。

控制装置通过使用存储在存储器中的信息根据实际电池等价燃料消耗率计算容限。因此，能够进行电动行驶和发动机行驶之间的切换，以在SOC被稳定在目标范围中的同时优化燃料效率。因此，在混合动力车辆中能够控制行驶以在电池的SOC被稳定在目标范围中的同时优化燃料效率。

(6)在一个实施例中，控制装置被构造成执行修正处理，以当电池的SOC高于目标范围时减少标准值，并且当电池的SOC低于目标范围时增加标准值。

根据该构造，当实际SOC高于目标范围时，标准值减少。由于执行电动行驶的区域(电池放电的区域)因此被扩大，所以SOC朝向目标范围降低。当实际SOC低于目标范围时，标准值增加。由于执行发动机行驶的区域(即，用通过使用发动机的动力产生的电力对电池充电的区域)扩大，因此SOC朝向目标范围增加。因此，SOC能够更适当地稳定在目标范围中。

(7)根据本公开的另一种混合动力车辆包括：发动机，所述发动机被机械地连接到驱动轮；电动发电机，所述电动发电机被机械地连接到所述驱动轮和所述发动机；电池，所述电池被电连接到所述电动发电机；以及控制装置，所述控制装置被构造成通过使用发动机燃料消耗率和电池等价燃料消耗率在有所述电动发电机辅助的第一发动机行驶和无所述电动发电机辅助的第二发动机行驶之间选择。所述发动机燃料消耗率表示所述发动机的燃料消耗量对所述发动机的能量产生量的比率。所述电池等价燃料消耗率表示为了对所述电池充电而被所述发动机消耗的燃料量对所述电池中的蓄电量的比率。所述控制装置被构造成：计算在所述第二发动机行驶期间的所述发动机燃料消耗率，根据所述电池等价燃料消耗率计算容限，并且当在所述第二发动机行驶期间的所述发动机燃料消耗率大于将所述容限添加至所述电池等价燃料消耗率而得到的标准值时，选择所述第一发动机行驶，并且当在所述第二发动机行驶期间的所述发动机燃料消耗率小于所述标准值时，选择所述第二发动机行驶。混合动力车辆还包括存储器，所述存储器存储限定所述电池等价燃料消耗率与所述容限之间的对应关系的信息，所述电池的SOC通过所述容限向目标范围收敛。所述控制装置被构造成通过参考存储在所述存储器中的所述信息来计算所述容限。

根据该构造，控制装置将通过将容限添加至电池等价燃料消耗率而得到的标准值与在无电动发电机辅助的第二发动机行驶期间的发动机燃料消耗率进行比较，并且基于其结果判定选择有电动发电机辅助的第一发动机行驶或第二发动机行驶。

在第一发动机行驶期间的燃料效率随电池等价燃料消耗率变化。根据这种构造，限定电池等价燃料消耗率与电池的SOC通过其向目标范围收敛的容限之间的对应关系的第二信息事先通过实验或模拟求出并且存储在存储器中。

控制装置通过使用存储在存储器中的第二信息根据实际电池等价燃料消耗率计算容限。因此，能够进行第一发动机行驶和第二发动机行驶之间的切换，以在SOC被稳定在目标范围中的同时优化燃料效率。因此，在混合动力车辆中能够控制行驶以在电池的SOC稳定在目标范围中的同时优化燃料效率。

(8)在一个实施例中，控制装置被构造成执行修正处理，以当电池的SOC高于目标范围时减少标准值，并且当电池的SOC低于目标范围时增加标准值。

根据该构造，当实际SOC高于目标范围时，标准值减少。由于执行有电动发电机辅助的第一发动机行驶的区域(电池放电的区域)因此被扩大，所以SOC朝向目标范围降低。当实际SOC低于目标范围时，标准值增加。由于执行无电动发电机辅助的第二发动机行驶的区域因此扩大，所以SOC由于通过使用发动机的动力的发电而趋向于朝向目标范围增加。因此，SOC能够更适当地稳定在目标范围内。

当结合附图时，本公开的前述及其它目的、特征、方面和优点将从本公开的以下详细描述而变得更加显而易见。

附图说明

图1是车辆的整体构造图。

图2是示出ECU的处理程序的一个示例的流程图(第一)。

图3是示出发动机功率控制的一个示例的曲线图。

图4是示出发动机功率和发动机燃料消耗率h之间的对应关系的曲线图。

图5是示意性地示出发动机功率、发动机发电功率Pb和车辆燃料消耗量Q1之间的对应关系的一个示例的曲线图。

图6是示意性地示出发动机功率、马达辅助功率Pm和车辆燃料消耗量Q2之间的对应关系的一个示例的曲线图。

图7是示出F-K映射图的一个示例的曲线图。

图8是示出在MG2再生电力量相对大的行驶模式中的电池充电量、电池等价燃料消耗率F以及EV标准线之间的对应关系的一个示例的曲线图。

图9是示出在MG2再生电力量相对小的行驶模式中的电池充电量、电池等价燃料消耗率F以及EV标准线之间的对应关系的一个示例的曲线图。

图10是示出F-Ka映射图的一个示例的曲线图。

图11是示出发动机发电引起的电池充电量、电池等价燃料消耗率F以及辅助标准线之间的对应关系的一个示例的曲线图。

图12是示出ECU的处理程序的一个示例的流程图(第二)。

图13是示出ECU的处理程序的一个示例的流程图(第三)。

图14是示出ECU的处理程序的一个示例的流程图(第四)。

图15是示出SOC和EV标准线的修正量δ之间的对应关系的一个示例的曲线图。

图16是示出电池等价燃料消耗率F、修正前的EV切换容限“K”和修正后的EV切换容限“K+δ”之间的对应关系的一个示例的曲线图。

图17是示出SOC和辅助标准线的修正量δa之间的对应关系的一个示例的曲线图。

图18是示出电池等价燃料消耗率F、修正前的辅助容限“Ka”和修正后的辅助容限“Ka+δa”之间的对应关系的一个示例的曲线图。

图19是示出ECU的处理程序的一个示例的流程图(第五)。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本公开的实施例。附图中相同或对应的元件具有相同的附图标记，并且将不重复其描述。

这里的术语“电力”可以指狭义的电力(功率)，并且也可以指作为广义上的电力的电力量(功率量)或电能，并且根据术语的使用情境灵活地解释。

<车辆的构造>

图1是根据本实施例的车辆1的整体构造图。车辆1包括发动机10、第一电动发电机(其在下文称为“第一MG”)20、第二电动发电机(其在下文称为“第二MG”)30、动力分配装置40、电力控制单元(PCU)50、电池60、驱动轮80和电子控制单元(ECU)100。

车辆1是包括发动机10和两个电动发电机(第一MG20和第二MG30)的所谓的混联式混合动力车辆。本公开所适用的车辆不限于图1所示的车辆1。例如，本公开还可应用于包括发动机和单个电动发电机的普通的串联式或并联式混合动力车辆。

车辆1被构造成选择性地执行“EV行驶”(电动行驶)和“发动机行驶”，在EV行驶中，车辆在发动机10关闭的情况下利用来自第二MG 30的动力行驶，在发动机行驶中，车辆在发动机10运转的情况下利用来自发动机10的动力行驶。发动机行驶包括被第二MG 30辅助(下文也称为“马达辅助”)的“第一发动机行驶”和无马达辅助的“第二发动机行驶”。

发动机10是内燃机，其通过将在空气和燃料的空气-燃料混合物燃烧时产生的燃烧能转换成诸如活塞和转子等的运动元件的动能来输出动力。动力分配装置40例如包括具有太阳轮、行星架和齿圈的三个旋转轴的行星齿轮。动力分配装置40将从发动机10输出的动力分成用于驱动第一MG 20的动力和用于驱动驱动轮80的动力。

第一MG 20和第二MG 30每个都是交流(AC)旋转电机，并且它们例如是每个都具有嵌入转子中的永磁体的三相AC同步马达。第一MG 20主要用作在动力分配装置40介入的情况下被发动机10驱动的发电机。第一MG 20利用发动机10的燃料消耗进行的发电也称为“发动机发电”，并且第一MG 20在发动机发电时产生的电力也称为“发动机发电电力”。发动机发电电力通过PCU 50供给到第二MG 30或电池60。在上述发动机行驶期间(第一发动机行驶或第二发动机行驶)，能够通过发动机产生电力。

第二MG 30主要起马达作用，并且驱动驱动轮80。第二MG 30在接收来自电池60的电力和第一MG 20产生的电力中的至少一个时被驱动，并且来自第二MG 30的驱动力被传递至驱动轮80。在车辆1在下坡上制动或减速期间，第二MG 30由于被来自驱动轮80的旋转能量(车辆1的运转能量)驱动而执行再生。由第二MG 30产生的再生电力也被称为“MG 2再生电力”。MG2再生电力通过PCU 50回收到电池60中。因此，电池60存储通过使用发动机10的燃料获得的电力(发动机发电电力)和通过使用车辆1的运行能量而不使用发动机10的燃料获得的电力(MG2再生电力)两者。

PCU 50将从电池60接收到的直流(DC)电力转换成用于驱动第一MG 20和第二MG30的AC电力。PCU 50将由第一MG 20和第二MG 30产生的AC电力转换成用于对电池60充电的DC电力。PCU 50包括例如分别与第一MG 20和第二MG 30相对应地设置的两个逆变器，以及将供给到每个逆变器的DC电压升压到不低于电池60电压的电压的转换器。

电池60是可再充电的DC电源，并且它包括例如诸如锂离子电池或镍金属氢化物电池的二次电池。电池60在接收到由第一MG 20和第二MG 30中的至少一个产生的电力时被充电。电池60将存储的电力供给到PCU 50。还能够采用双电层电容器等作为电池60。

车辆1还包括各种传感器120。各种传感器120例如包括：检测用户对加速器的操作量的加速器位置传感器；检测发动机10的转速的转速传感器；检测车辆速度的车速传感器；以检测电池60的状态(电压、输入和输出电流以及温度)的监控单元。各种传感器120将检测结果输出到ECU 100。

ECU 100包括中央处理单元(CPU)、存储处理程序的存储器110、用于输入和输出各种信号的输入和输出端口(未示出)，并且基于存储在存储器110中的信息和来自各种传感器120的信息执行规定的操作处理。ECU 100基于操作处理的结果来控制发动机10、PCU 50等中的每一个。

<电池等价燃料消耗率的计算>

根据本实施例的ECU 100计算“电池等价燃料消耗率F”作为指示存储在电池60中的电力的质量的指标。电池等价燃料消耗率F被表示为为了对电池60充电而被发动机10消耗的燃料量对存储在电池60中的总电力量的比率(单位：g/kWh)。换句话说，电池等价燃料消耗率F是指示消耗电池60的单位量的能量(1kWh)消耗了多少克的发动机10的燃料的指标。

存储在电池60中的电力是指上述发动机发电电力(通过使用发动机10的燃料获得的电力)和上述MG 2再生电力(不使用发动机10的燃料获得的电力)的总和。在计算电池等价燃料消耗率F时，与利用发动机发电电力对电池60充电时的发动机发电电力对应的燃料也被一起存储在电池60中，并且在电池60输出电力时，与输出电力对应的燃料也被视为被一起消耗。

图2是示出在ECU 100计算电池等价燃料消耗率F时执行的处理程序的一个示例的流程图。以规定的周期重复地执行该流程图。

在步骤(下面将步骤缩写为“S”)10中，ECU 100通过使用下列表达式(1)计算当前周期中的电池等价燃料量J(n)(单位为g)：

J(n)＝J(n-1)+G·d-F(n-1)·c...(1)

其中“J(n-1)”表示前一周期中的电池等价燃料量J(单位为g)，“d”表示从前一周期到当前周期由于发动机发电而输入电池60的电力量(单位为kWh)，并且“G”表示从前一周期到当前周期发动机发电期间的发动机10的燃料消耗率(单位为g/kWh)。“G”表示考虑电动系统中的损失的值，并且被表达为G＝h/η，其中h表示发动机燃料消耗率，并且η表示下文将描述的电动系统的效率。表达式(1)中的“G·d”表示从前一周期到当前周期输入电池60的等价燃料量(单位为g)。

“c”表示从前一周期到当前周期从电池60输出的电力量(单位为kWh)。“F(n-1)”表示前一周期中的电池等价燃料消耗率F(单位为g/kWh)。因此，表达式(1)中的“F(n-1)·c”表示从前一周期到当前周期从电池60输出的等价燃料量(单位为g)。

然后，ECU 100通过使用下列表达式(2)计算当前周期中的电池蓄电量a(n)(单位为kWh)(S12)：

a(n)＝a(n-1)-c+d+r...(2)

其中，“a(n-1)”表示前一周期中的电池蓄电量(单位为kWh)，“c”表示从前一周期到当前周期从电池60输出的电力量(单位为kWh)，如上所述，“d”表示从前一周期到当前周期由于发电机发电而输入电池60的电力量(单位为kWh)，如上所述，并且“r”表示从前一周期到当前周期由于MG2再生而输入电池60的电力量(单位为kWh)。通过考虑从电池60输出的电力量(＝c)、由于发电机发电而输入电池60的电力量(＝d)以及由于MG2再生而输入电池60的电力量(＝r)来计算电池蓄电量a。

然后，如下列表达式(3)中所示，ECU 100计算通过用在S10中计算出的本周期中的电池等价燃料量J(n)除以在S12中计算出的本周期中的电池蓄电量a(n)而获得的值作为本周期中的电池等价燃料消耗率F(n)(单位为g/kWh)。

F(n)＝J(n)/a(n)...(3)

当由于MG2再生而输入电池60的电力量(＝r)增加时，表达式(1)中计算的“电池等价燃料量J(n)”不增加，而表达式(2)中计算的“电池蓄电量a(n)”增加。因此，在表达式(3)中计算的“电池等价燃料消耗率F(n)”(＝J(n)/a(n))减少。因此，随着由于MG2再生而输入电池60的电力量(＝r)更大，电池等价燃料消耗率F采取更小的值。

<发动机功率控制>

图3是示出根据本实施例的ECU 100执行的发动机功率控制的一个示例的曲线图。

在图3中，横轴表示发动机10的转速(下文也称为“发动机转速”)，并且纵轴表示发动机10的扭矩(下文也称为“发动机扭矩”)。因此，图3示出了由发动机转速和发动机扭矩确定的发动机10的运行状态(下文称为“发动机运行点”)。

图3中所示的“等燃料消耗率线”是通过将发动机燃料消耗率h中相等的发动机运行点彼此连接而绘出的线。发动机燃料消耗率h被表达为表示发动机10的燃料消耗量对发动机10的能量产生量的比率的发动机燃料消耗率(单位为g/kWh)。换句话说，发动机燃料消耗率h是发动机10产生单位量(1kWh)的功率所需的燃料量。椭圆面积较小的等燃料消耗率线表示发动机10的热效率较高且发动机燃料消耗率h较小的值。因此，最内侧的椭圆形等燃料消耗率线所包围的区域是指发动机燃料消耗率h最小的区域。

图3中所示的“最佳燃料消耗率线”是通过将对于每个发动机转速发动机燃料消耗率h最小的发动机运行点彼此连接而绘出的线。图3中所示的“最佳运行线”是由设计者在最低燃料消耗率线被限定为基准的情况下预先确定以使得在低转速区域中不产生发动机10的噪音和振动(NV)的发动机10的运行线。ECU 100控制发动机转速和发动机扭矩，使得发动机10在最佳运行线上运行。

由于发动机功率由发动机转速与发动机扭矩的乘积决定，因此能够用图3中的反比例曲线表示发动机功率。当发动机10的热效率达到最佳值时的发动机功率被定义为“基准功率P0”时，表示基准功率P0的反比例曲线与最佳运行线的交点指示发动机燃料消耗率h最小的最佳运行点。

图4是示出当发动机10在最佳运行线上运行时的在发动机功率与发动机燃料消耗率h之间的对应关系的曲线图。如图4所示，发动机燃料消耗率h在发动机功率等于基准功率P0时达到最小值并且在发动机功率偏离基准功率P0时采取较大值。

因此，在用户对车辆1要求的功率(下面称为“要求功率Pe”)偏离基准功率P0的情况下，当发动机功率照样被设定为要求功率Pe时，发动机燃料消耗率h不能为最小值。

当要求功率Pe偏离基准功率P0时，根据本实施例的ECU 100通过将电池60的充电功率添加至要求功率Pe或者从要求功率Pe减去电池60的输出功率来使发动机功率更接近于基准功率P0(即，使发动机燃料消耗率h成为最小值)。

具体地，当要求功率Pe小于基准功率P0时，ECU 100将“发动机发电功率Pb”与要求功率Pe相加所得到的值(＝Pe+Pb)设定为发动机功率。“发动机发电功率Pb”是指发动机为了对电池60进行充电而发电所使用的发动机功率。因而，当Pe<P0的条件满足时，能够通过将“Pe+Pb”设定为发动机功率而使发动机功率更接近基准功率P0。与要求功率Pe对应的发动机功率的部分被转换成用于车辆1的行驶的能量，并且与发动机发电功率Pb对应的发动机功率的部分被转换成用于电池60的充电的电力。

当要求功率Pe大于基准功率P0时，ECU 100将从要求功率Pe减去“马达辅助功率Pm”而得到的值(＝Pe-Pm)设定为发动机功率。“马达辅助功率Pm”是指通过使用来自电池60的电力驱动的第二MG30辅助的行驶功率。因而，在Pe>P0的条件满足时，将Pe-Pm设定为发动机功率，使得能够使发动机功率更接近基准功率P0。从发动机功率和马达辅助功率Pm两者获得与要求功率Pe对应的行驶功率。

<最佳充电控制和最佳放电控制>

如上所述，当要求功率Pe偏离基准功率P0时，根据本实施例的ECU 100将把发动机发电功率Pb添加至要求功率Pe得到的值设定为发动机功率或者将从要求功率Pe减去马达辅助功率Pm得到的值设定为发动机功率，由此使发动机功率更接近基准功率P0。ECU 100搜索出(计算)整个车辆中的燃料消耗量(下文也称为“车辆燃料消耗量Q”)被优化的发动机发电功率Pb或马达辅助功率Pm，并且通过使用搜索结果设定发动机功率。

特别地，当要求功率Pe小于基准功率P0时，ECU 100在车辆1的状态被限定为参数的情况下计算发动机发电功率Pb的最佳值，并且把将发动机发电功率Pb的最佳值添加至要求功率Pe得到的值设定为发动机功率(最佳充电控制)。

当要求功率Pe小于基准功率P0时，ECU 100在车辆1的状态被限定为参数的情况下计算马达辅助功率Pm的最佳值，并将从要求功率Pe减去马达辅助功率Pm的最佳值得到的值设定为发动机功率(最佳放电控制)。

下面将描述计算发动机发电功率Pb的最佳值和马达辅助功率Pm的最佳值的技术的一个示例。

<<发动机发电功率Pb的最佳值的计算>>

首先将描述计算发动机发电功率Pb的最优值的技术的一个示例。如上所述，当要求功率Pe小于基准功率P0时，将发动机发电功率Pb添加至要求功率Pe得到的值(＝Pe+Pb)设定为发动机功率。因此，当要求功率Pe小于基准功率P0时，发动机10的实际燃料消耗量q1由如下表达式(4)表示：

q1＝h·(Pe+Pb)＝h·Pe+h·Pb...(4)

其中“h·Pe”表示用于车辆行驶的发动机10的燃料消耗量，并且“h·Pb”表示用于发动机发电的发动机10的燃料消耗量。

用于发动机发电的燃料消耗量“h·Pb”在其被转换为电力之后存储在电池60中。发动机发电功率Pb乘以电气系统的效率所得到的值η(＝Pb·η)表示由于燃料消耗而输入电池60的电力。发动机燃料消耗率h乘以发动机发电功率Pb得到的值(＝h·Pb)表示用于对电池60充电而被发动机10消耗的燃料量，并且该值被视为输入到电池60的等价燃料量。

存储在电池60中的等价燃料量由通过将由于燃料消耗而输入电池的电力(＝Pb·η)转化为在从电池60输出时的等价燃料消耗量而获得的值表示。因此，存储在电池60中的等价燃料消耗量通过由于燃料消耗而输入电池的电力(＝Pb·η)乘以该时间点的电池等价燃料消耗率F而得到的值(＝F·Pb·η)表示。

考虑了发动机10的实际燃料消耗量q1和存储在电池60中的等价燃料消耗量两者的车辆燃料消耗量Q(下文称为“车辆燃料消耗量Q1”)能够由下列表达式(5)表达。

Q1＝h·(Pe+Pb)-F·Pb·η...(5)

图5是示意性地示出发动机功率、发动机发电功率Pb和车辆燃料消耗量Q1之间的对应关系的一个示例的曲线图。从图5所示的波形能够理解，在发动机发电功率Pb从0达到发动机发电功率Pb增加的特定值时(即，发动机功率从要求功率Pe增加)，车辆燃料消耗量Q1达到最小值Q1min。当车辆燃料消耗量Q1达到最小值Q1min时的发动机发电功率Pb是发动机发电功率Pb的最佳值(下文也称为“最佳发动机发电功率Pbopt”)。

如从图5中所示的波形能够进一步理解，最佳发动机发电功率Pbopt采取比要求功率Pe和基准功率P0之间的差值ΔP0小的值，这意味着整个车辆中的燃料消耗量通过将发动机功率设定为小于基准功率P0的“Pe+Pbopt”，而不是简单地通过将发动机功率设定为基准功率P0(＝Pe+ΔP0)来抑制。

如从图5中所示的波形能够进一步理解，在电池等价燃料消耗率F较小时的最佳发动机发电功率Pbopt采取比在电池等价燃料消耗率F较大时的最佳发动机发电功率Pbopt小的值，这意味着通过在MG2再生量较大并且电池等价燃料消耗率F较小时将发动机发电功率Pb设定为较小来抑制整个车辆中的燃料消耗量。

考虑到上述情况，当要求功率Pe小于基准功率P0并且执行发动机行驶时，根据本实施例的ECU 100通过参考映射图等计算上述最佳发动机发电功率Pbopt，并且使发动机10输出通过将最佳发动机发电功率Pbopt添加至要求功率Pe而得到的值(＝Pe+Pbopt)。这一系列控制程序被称为最佳充电控制。

<<马达辅助功率Pm的最佳值的计算>>

现在将描述计算马达辅助功率Pm的最佳值的技术。如上所述，当要求功率Pe大于基准功率P0时，将从要求功率Pe减去马达辅助功率Pm得到的值(＝Pe-Pm)设定为发动机功率。因此，当要求功率Pe大于基准功率P0时，发动机10的实际燃料消耗量q2由下列表达式(6)表达。

q2＝h·(Pe-Pm)...(6)

由于马达辅助功率Pm是由第二MG 30辅助的行驶功率，因此将马达辅助功率Pm除以电动系统的效率η而得到的值(＝Pm/η)定义为为了获得马达辅助Pm而从电池60输出的电力，并且该值乘以电池等价燃料消耗率F所得到的值(＝F·Pm/η)表示从电池60输出的等价燃料量。

因此，考虑了发动机10的实际燃料消耗量q2和从电池60输出的等价燃料消耗量的车辆燃料消耗量Q(下文称为“车辆燃料消耗量Q2”)能够由下列表达式(7)表达。

Q2＝h·(Pe-Pm)+F·Pm/η...(7)

图6是示意性地示出发动机功率、马达辅助功率Pm和车辆燃料消耗量Q2之间的对应关系的一个示例的曲线图。从图6中所示的波形能够理解，在马达辅助功率Pm从0达到马达辅助功率Pm增加的特定值时(即，发动机功率从要求功率Pe降低)，车辆燃料消耗量Q2达到最小值Q2min。将车辆燃料消耗量Q2达到最小值Q2min时的马达辅助功率Pm定义为“最佳马达辅助功率Pmopt”。

如从图6中所示的波形能够进一步理解，最佳马达辅助功率Pmopt采取比要求功率Pe和基准功率P0之间的差ΔP0大的值，这意味着整个车辆中的燃料消耗量能够通过将发动机功率设定为小于基准功率P0的“Pe-Pmopt”，而非简单地将发动机功率设定为基准功率P0(＝Pe-ΔP0)来抑制。

如从图6中所示的波形能够进一步理解，在电池等价燃料消耗率F较小时的最佳马达辅助功率Pmopt采取比在电池等价燃料消耗率F较大时的最佳马达辅助功率Pmopt大的值，这意味着能够通过在MG2再生量较大并且电池等价燃料消耗率F较小时设定较大的马达辅助功率Pm来抑制整个车辆中的燃料消耗量。

考虑到上述情况，当根据本实施例的ECU 100执行有马达辅助的“第一发动机行驶”时，ECU 100通过参考映射图等计算上述最佳马达辅助功率Pmopt，并且使发动机10输出从要求功率Pe减去最佳马达辅助功率Pmopt得到的值。这一系列控制程序被称为最佳放电控制。

<EV判定处理和最佳EV标准线的设定>

如上所述，车辆1被构造成选择性地执行EV行驶和发动机行驶。当要求功率Pe小于基准功率P0时，ECU 100执行选择EV行驶或发动机行驶的处理(下文也称为“EV判定处理”)。特别地，ECU 100计算在假定以在上述最佳充电控制中获得的发动机功率(＝Pe+Pbopt)执行发动机行驶时的发动机燃料消耗率h(下文也简称为“发动机燃料消耗率h1”)，并且当发动机燃料消耗率h1小于规定的阈值(下面也称为“EV标准线”)时执行发动机行驶，并且当发动机燃料消耗率h1大于EV标准线时执行EV行驶。

传统上已知将在EV判定处理中与发动机燃料消耗率h1比较的“EV标准线”简单地设定为EV行驶期间的“电池等价燃料消耗率F”的技术。

然而，利用这种技术，EV行驶被选择，直到电池等价燃料消耗率F增大到接近发动机燃料消耗率h1。因此，选择EV行驶的频率较高，并且电池60的SOC趋向于低于目标范围。因此，可能强迫发动机10运转，以便恢复SOC，并且从全面的角度来看，可能无法获得充分的燃料效率提高效果。

替代简单地将在EV判定处理中与发动机燃料消耗率h1比较的“EV标准线”设定为电池等价燃料消耗率F，根据本实施例的ECU100将EV标准线设定为将EV切换容限K添加至电池等价燃料消耗率F得到的值(＝F+K)。因而，EV行驶的选择频率被降低。

作为在EV标准线被设定为“F+K”并且如上所述地进行EV行驶和发动机行驶之间的切换的情况下行驶的结果，SOC被期望地留在目标范围中。考虑到这一方面，在本实施例中，事先在ECU 100的存储器110中存储F-K映射图，其限定电池等价燃料消耗率F与SOC通过其向目标范围收敛的EV切换容限K之间的对应关系。能够通过如下方式获得F-K映射图，即：对电池等价燃料消耗率F不同的每个操作模式进行实验或模拟，以由此求出SOC通过其向目标范围收敛的EV切换容限K。

图7是示出F-K映射图的一个示例的曲线图。如图7中所示，SOC通过其向目标范围收敛的EV切换容限K采取正值并且随着电池等价燃料消耗率F增大而采取较小的值。事先在存储器110中存储这样的“F-K映射图”。

ECU 100通过参考预先存储在存储器110中的F-K映射图(图7)，根据当前电池等价燃料消耗率F的值来计算EV切换容限K。ECU 100将通过将EV切换容限K添加至电池等价燃料消耗率F而得到的值(＝F+K)设定为EV标准线。

图8是示出在MG2再生电力量相对大的行驶模式(例如，车辆在市区行驶的示例)中的电池充电量、电池等价燃料消耗率F以及EV标准线(＝F+K)之间的对应关系的一个示例的曲线图。在图8中，横轴表示电池充电量(单位为kWh)，并且纵轴表示燃料消耗率(单位为g/kWh)。图8中所示出的“h0”表示发动机燃料消耗率h的最小值，这也适用于下文将描述的图9和图11。

电池等价燃料消耗率F(点划线)随着电池充电量增大而采取较大的值。然而，在MG2再生电力量相对大的行驶模式中，由于MG2再生而输入电池60的电力量r是大的，且因此电池等价燃料消耗率F采取相对小的值。当电池等价燃料消耗率F相对小时，如图7中所示，SOC通过其向目标范围收敛的EV切换容限K被设定为相对大的值。将EV切换容限K添加至电池等价燃料消耗率F(点划线)得到的值被设定为EV标准线(实线)。

图9是示出在MG2再生电力量相对小的行驶模式(例如，车辆在高速公路上行驶的示例)中的电池充电量、电池等价燃料消耗率F以及EV标准线(＝F+K)之间的对应关系的一个示例的曲线图。

在MG2再生电力量相对小的行驶模式中，由于MG2再生而输入电池60的电力量r小，且因此电池等价燃料消耗率F采取相对大的值。当电池等价燃料消耗率F采取相对大的值时，如图7中所示，SOC通过其向目标范围收敛的EV切换容限K被设定为相对小的值。将EV切换容限K添加至电池等价燃料消耗率F(点划线)得到的值被设定为EV标准线(实线)。

因而，根据本实施例的ECU 100将“EV标准线”设定为将EV切换容限K添加至电池等价燃料消耗率F得到的值(＝F+K)，而非简单地将EV标准线设定为电池等价燃料消耗率F。

SOC通过其向目标范围收敛的EV切换容限K的值随着电池等价燃料消耗率F而变化。在本实施例中，F-K映射图通过实验或模拟求出并且事先存储在存储器110中，F-K映射图限定电池等价燃料消耗率F与SOC通过其向目标范围收敛的EV切换容限K之间的对应关系。

ECU 100通过参考存储在存储器110中的F-K映射图，根据当前电池等价燃料消耗率F计算EV切换容限K，并且将通过将EV切换容限K添加至当前电池等价燃料消耗率F得到的值设定为EV标准线。因而，与EV标准线被简单地设定为电池等价燃料消耗率F的示例相比，EV行驶的选择频率降低，并且SOC趋向于向目标范围收敛。输入电池60的发动机发电电力和MG2再生电力在EV行驶期间在SOC不低于目标范围的范围内被适当地消耗。由于如此抑制了SOC变得低于目标范围，所以抑制了为了恢复SOC而强迫发动机10运转。因此，能够在使SOC稳定在目标范围内的同时，进行EV行驶和发动机行驶之间的切换以最优化燃料效率。

当如上所述地设定EV标准线时，从表示在发动机行驶期间的燃料消耗率的“发动机燃料消耗率h1”减去表示在EV行驶期间的等价燃料消耗率的“电池等价燃料消耗率F”得到的值(＝h1-F)被采用为EV切换容限K的值，这意味着EV切换容限K因此被设定为与在EV行驶中的燃料消耗率的减少量(单位为g/kWh)对应的值。

<辅助判定处理和最佳辅助标准线的设定>

根据本实施例的ECU 100在要求功率Pe大于基准功率P0时选择发动机行驶。发动机行驶包括有马达辅助的“第一发动机行驶”和无马达辅助的“第二发动机行驶”。在第一发动机行驶中，执行最佳放电控制，并且从发动机10输出从要求功率Pe减去最佳马达辅助功率Pmot得到的值(＝Pe-Pmopt)。另一方面，在第二发动机行驶中，不执行最佳放电控制，而是从发动机10输出要求功率Pe。因此，在发动机行驶期间，如何在第一发动机行驶和第二发动机行驶之间选择对于提高燃料效率是重要的。

当SOC超过阈值时通过马达辅助(电池60的放电)降低SOC的技术传统上已经可用作判定是否执行马达辅助的技术。然而，利用这种技术，为了降低SOC应迫使发动机功率降低，并且燃料效率可能不是最佳的。

当要求功率Pe大于基准功率P0时，ECU100执行选择第一发动机行驶或第二发动机行驶(下文也称为“辅助判定处理”)以便使SOC稳定在目标范围内的处理。具体而言，ECU100在假定执行无马达辅助的第二发动机行驶(即，发动机功率被设定为“Pe”)的情况下计算发动机燃料消耗率h(下文也简称为“发动机燃料消耗率h2”)，并且当发动机燃料消耗率h2小于规定的阈值(下文也称为“辅助标准线”)时执行第二发动机行驶，并且当发动机燃料消耗率h2大于辅助标准线时执行有马达辅助的第一发动机行驶。

在执行最佳放电控制以将发动机功率设定为“Pe-Pmopt”(即，执行第一发动机行驶)的示例中，车辆燃料消耗量Q2如上述图6所示受到电池等价燃料消耗率F的影响，并且随着电池等价燃料消耗率F越大，由于马达辅助导致的燃料效率提高效果就越低。

考虑该方面，ECU 100将用于辅助判定处理的“辅助标准线”设定为作为电池等价燃料消耗率F的函数的值，其在电池等价燃料消耗率F较大的情况下较大。更具体地，ECU100将“辅助标准线”设定为将规定的辅助容限Ka添加至电池等价燃料消耗率F而得到的值(＝F+Ka)。

作为在辅助标准线被设定为“F+Ka”并且进行第一发动机行驶和第二发动机行驶之间的切换的情况下行驶的结果，SOC被期望地留在目标范围内。在本实施例中，事先在ECU100的存储器110中存储“F-Ka映射图”，该“F-Ka映射图”限定电池等价燃料消耗率F与SOC通过其向目标范围收敛的辅助容限Ka之间的对应关系。能够通过如下方式来获得F-Ka映射图，即：对电池等价燃料消耗率F不同的每个操作模式进行实验或模拟，以由此求出SOC通过其向目标范围收敛的辅助容限Ka。

图10是示出F-Ka映射图的一个示例的曲线图。如图10中所示，SOC通过其向目标范围收敛的辅助容限Ka具有正值，并且具有随着电池等价燃料消耗率F越大而越小的值。事先在存储器110中存储这样的“F-Ka映射图”。

ECU 100通过参考预先存储在存储器110中的F-Ka映射图(图10)，根据电池等价燃料消耗率F的当前值来确定辅助容限Ka。ECU 100将通过将辅助容限Ka添加至电池等价燃料消耗率F得到的值(＝F+Ka)设定为辅助标准线。

图11是示出发动机发电引起的电池充电量、电池等价燃料消耗率F以及辅助标准线(＝F+Ka)之间的对应关系的一个示例的曲线图。在图11中，横轴表示发电机发电引起的电池充电量(单位为kWh)，并且纵轴表示燃料消耗率(单位为g/kWh)。

SOC通过其向目标范围收敛的辅助容限Ka被设定为正值，其随电池等价燃料消耗率F变化，如图10中所示。因此，通过将辅助容限Ka添加至电池等价燃料消耗率F(点划线)得到的辅助标准线(实线)具有随电池等价燃料消耗率F变化的大于电池等价燃料消耗率F的值。

当在假定执行无马达辅助的第二发动机行驶的情况下的发动机燃料消耗率h2小于辅助标准线时，ECU 100执行第二发动机行驶，并且当发动机燃料消耗率h2大于辅助标准线时，ECU 100执行有马达辅助的第一发动机行驶。通过上述方式，能够进行在有马达辅助的第一发动机行驶和无马达辅助的第二发动机行驶之间的切换以将SOC稳定在目标范围内。

<EV判定处理和辅助判定处理的流程图>

图12是示出当ECU 100执行EV判定处理和辅助判定处理时执行的处理程序的一个示例的流程图。

ECU 100判定要求功率Pe是否小于基准功率P0(步骤S10)。

当在步骤S10中判定出要求功率Pe小于基准功率P0(步骤S10中为是)时，ECU 100计算发动机行驶期间的最佳发动机发电功率Pbopt(步骤S20)。

ECU 100计算发动机行驶期间的发动机燃料消耗率h1(即，“Pe+Pbopt”被设定为发动机功率)(步骤S22)。

ECU 100通过参考图7中所示的F-K映射图，根据当前电池等价燃料消耗率F来计算EV切换容限K(步骤S24)。

ECU 100判定发动机燃料消耗率h1是否大于将EV切换容限K添加至当前电池等价燃料消耗率F得到的“EV标准线”(步骤S26)。

当在步骤S26中判定出发动机燃料消耗率h1大于EV标准线(＝F+K)(步骤S26中为是)时，ECU 100关闭发动机10，并且执行EV行驶(步骤S28)。

当在步骤S26中判定出发动机燃料消耗率h1不大于EV标准线(＝F+K)(步骤S26中为否)时，ECU 100使发动机10运转并且执行发动机行驶(步骤S30)。ECU 100基于上述最佳充电控制来控制发动机功率。ECU 100将通过将最佳发动机发电功率Pbopt添加至要求功率Pe得到的值设定为发动机功率。

当在步骤S10中判定出要求功率Pe不小于基准功率P0时(步骤S10中为否)，ECU100计算在有马达辅助的第一发动机行驶期间的最佳辅助功率Pmopt(步骤S40)。

ECU 100计算在无马达辅助的第二发动机行驶期间(即，将要求功率Pe设定为发动机功率)的发动机燃料消耗率h2(步骤S42)。

ECU 100通过参考图10中所示的F-Ka映射图，根据当前电池等价燃料消耗率F来计算辅助容限Ka(步骤S44)。

ECU 100判定发动机燃料消耗率h2是否大于将辅助容限Ka添加至当前电池等价燃料消耗率F得到的“辅助标准线”(步骤S46)。

当在步骤S46中判定出发动机燃料消耗率h2大于辅助标准线(＝F+Ka)(步骤S46中为是)时，ECU 100执行有马达辅助的第一发动机行驶(步骤S48)。ECU 100基于上述最佳放电控制来控制发动机功率。ECU 100将从要求功率Pe减去最佳辅助功率Pmopt得到的结果设定为发动机功率，以便以最佳发动机效率执行马达辅助。

当在步骤S46中判定出发动机燃料消耗率h2不大于辅助标准线(＝F+Ka)(步骤S46中为否)时，ECU 100执行无马达辅助的第二发动机行驶(步骤S50)。ECU 100将要求功率Pe设定为发动机功率。

如上所述，根据本实施例的ECU 100将在EV在判定处理中与发动机燃料消耗率h1比较的“EV标准线”设定为将EV切换容限K添加至电池等价燃料消耗率F得到的值(＝F+K)，而不是简单地将EV标准线设定为电池等价燃料消耗率F。ECU 100通过参考存储在存储器110中的F-K映射图根据当前电池等价燃料消耗率F来计算EV切换容限K，并且将通过将EV切换容限K添加至当前电池等价燃料消耗率F得到的值设定为EV标准线。F-K映射图是通过实验或模拟而获得的信息，其限定电池等价燃料消耗率F和SOC通过其向目标范围收敛的EV切换容限K之间的对应关系。因此，与EV标准线被简单地设定为电池等价燃料消耗率F的示例相比，EV行驶的选择频率被降低，并且SOC趋向于向目标范围收敛。因此，能够进行EV行驶和发动机行驶之间的切换以在将SOC稳定在目标范围内的同时优化燃料效率。

根据本实施例的ECU 100将在辅助判定处理中与发动机燃料消耗率h2比较的“辅助标准线”设定为电池等价燃料消耗率F的函数。具体地，ECU 100通过参考存储在存储器110中的F-Ka映射图根据当前电池等价燃料消耗率F来计算辅助容限Ka，并且将通过将辅助容限Ka添加至当前电池等价燃料消耗率F得到的值设定为辅助标准线。F-Ka映射图是通过实验或模拟而获得的信息，其限定电池等价燃料消耗率F和SOC通过其向目标范围收敛的辅助容限Ka之间的对应关系。因而，能够进行有马达辅助的第一发动机行驶和无马达辅助的第二发动机行驶之间的切换以在将SOC稳定在目标范围内的同时优化燃料效率。

[第一变型]

尽管在上述实施例中描述了执行EV判定处理和辅助判定处理两者的示例，但是可执行EV判定处理、而不执行辅助判定处理。

图13是示出当ECU 100执行EV判定处理而不执行辅助判定处理时的处理程序的一个示例的流程图。图13中的流程图与移除了步骤S10和步骤S40至S50中的处理的图12中的流程图相同。

ECU 100根据当前电池等价燃料消耗率F计算EV切换容限K(步骤S24)，并且判定发动机燃料消耗率h1是否大于将EV切换容限K添加至当前电池等价燃料消耗率F得到的“EV标准线”(步骤S26)。当发动机燃料消耗率h1大于EV标准线(＝F+K)时(步骤S26中为是)，ECU100执行EV行驶(步骤S28)，并且当发动机燃料消耗率h1小于EV标准线(＝F+K)时(步骤S26中为否)，ECU 100执行发动机行驶(步骤S30)。

因而能够进行EV行驶和发动机行驶之间的切换，以在将SOC稳定在目标范围内的同时优化燃料效率。

[第二变型]

尽管在上述第一变型中描述了执行EV判定处理而不执行辅助判定处理的示例，但是相反可执行辅助判定处理而不执行EV判定处理。

图14是示出当ECU 100执行辅助判定处理而不执行EV判定处理时的处理程序的一个示例的流程图。图14中的流程图与移除了步骤S10至S30中的处理的图12中的流程图相同。

ECU 100根据当前电池等价燃料消耗率F计算辅助容限Ka(步骤S44)，并且判定发动机燃料消耗率h2是否大于将辅助容限Ka添加至当前电池等价燃料消耗率F得到的“辅助标准线”(步骤S46)。当发动机燃料消耗率h2大于辅助标准线(＝F+Ka)时(步骤S46中为是)，ECU 100执行第一发动机行驶(步骤S48)，并且当发动机燃料消耗率h2小于辅助标准线(＝F+Ka)时(步骤S46中为否)，ECU 100执行第二发动机行驶(步骤S50)。

因而能够进行有马达辅助的第一发动机行驶和无马达辅助的第二发动机行驶之间的切换，以在将SOC稳定在目标范围内的同时优化燃料效率。

[第三变型]

在上述实施例中，在EV判定处理时，将EV切换容限K添加至电池等价燃料消耗率F得到的值被设定为EV标准线，并且基于发动机燃料消耗率h1与EV标准线(＝F+K)之间的比较结果进行EV行驶和发动机行驶之间的切换，使得SOC被稳定在目标范围内。

然而，EV标准线中所包括的EV切换容限K严格地是通过实验或模拟来求出的值。因此，取决于实际行驶状态，SOC可能在目标范围之外。考虑到这一方面，在本第三变型中，根据SOC修正EV标准线，以便使SOC向目标范围收敛。

在上述实施例中，在辅助判定处理时，将辅助容限Ka添加至电池等价燃料消耗率F得到的值被设定为辅助标准线，并且基于发动机燃料消耗率h2与辅助标准线(＝F+Ka)之间的比较结果进行第一发动机行驶和第二发动机行驶之间的切换，使得SOC被稳定在目标范围内。

然而，辅助标准线中所包括的辅助容限Ka严格地是通过实验或模拟来求出的值。因此，取决于实际行驶状态，SOC可能偏离目标范围。考虑到这一方面，在本第三变型中，根据SOC修正辅助标准线，以便使SOC向目标范围收敛。

下面将更具体地描述修正EV标准线的技术和修正辅助标准线的技术的一个示例。

<利用SOC修正EV标准线>

ECU 100在SOC处于目标范围之外时根据SOC计算EV切换容限K的修正量δ，并且将通过将修正量δ添加至在图7中所示的F-K映射图中求出的EV切换容限K得到的值“K+δ”设定为修正后的EV切换容限。因此，修正后的EV标准线被表达为“F+K+δ”。

图15是示出SOC与EV标准线的修正量δ之间的对应关系的一个示例的曲线图。如图15中所示，当SOC高于目标范围时，将修正量δ设定为负值，并且随着SOC升高而将修正量δ的绝对值设定为较大的值。当SOC低于目标范围时，将修正量δ设定为正值，并且随着SOC降低而将修正量δ的绝对值设定为较大的值。当SOC处于目标范围内时，将修正量δ设定为“0”。在存储器110中存储示示出如图15中所示的对应关系的信息。ECU 100通过参考该信息来计算与SOC对应的修正量δ。

图16是示出电池等价燃料消耗率F、修正前的EV切换容限“K”和修正后的EV切换容限“K+δ”之间的对应关系的一个示例的曲线图。

当SOC高于目标范围时，修正量δ具有负值，如图15中所示。因此，修正后的EV切换容限“K+δ”具有比修正前的EV切换容限“K”小的值，如图16中所示。因而，由于在EV判定处理中与发动机燃料消耗率h1比较的“EV标准线”被降低，因此执行EV行驶的区域扩大，并且SOC朝向目标范围降低。

当SOC低于目标范围时，修正量δ具有正值，如图15中所示。因此，修正后的EV切换容限“K+δ”具有比修正前的EV切换容限“K”大的值，如图16中所示。因而，由于在EV判定处理中与发动机燃料消耗率h1比较的“EV标准线”被提高，因此执行伴随有发动机发电的发动机行驶的区域扩大，并且SOC朝向目标范围升高。

通过由此根据实际SOC修正EV标准线，SOC能够被更适当地稳定在目标范围内。

尽管在以上示例中示出了根据SOC添加修正量δ的方法作为修正EV标准线的技术，但是也可以采用根据SOC乘以修正系数的技术。

<利用SOC修正辅助标准线>

当SOC在目标范围之外时，ECU 100根据SOC计算辅助容限Ka的修正量δa，并且将通过将修正量δa添加至在图10中所示的F-Ka映射图中求出的辅助容限Ka得到的值“Ka+δa”设定为修正后的辅助容限。因此，修正后的辅助标准线被表达为“F+Ka+δa”。

图17是示出SOC与辅助标准线的修正量δa之间的对应关系的一个示例的曲线图。如图17中所示，当SOC高于目标范围时，修正量δa具有负值，并且随着SOC升高而将修正量δa的绝对值设定为较大的值。当SOC低于目标范围时，修正量δa具有正值，并且随着SOC降低而将修正量δa的绝对值设定为较大的值。当SOC处于目标范围内时，将修正量δa设定为“0”。在存储器110中存储关于如图17中所示的对应关系的信息。ECU 100通过参考该信息来计算与SOC对应的修正量δa。

图18是示出电池等价燃料消耗率F、修正前的辅助容限“Ka”和修正后的辅助容限“Ka+δa”之间的对应关系的一个示例的曲线图。

当SOC高于目标范围时，修正量δa具有负值，如图17中所示。因此，修正后的辅助容限“Ka+δa”具有比修正前的辅助容限“Ka”小的值，如图18中所示。由于在辅助判定处理中与发动机燃料消耗率h2比较的“辅助标准线”如此被降低，因此执行有马达辅助的第一发动机行驶的区域扩大，并且SOC朝向目标范围降低。

当SOC低于目标范围时，修正量δa具有正值，如图17中所示。因此，修正后的辅助容限“Ka+δa”具有比修正前的辅助容限“Ka”大的值，如图18中所示。由于在辅助判定处理中与发动机燃料消耗率h2比较的“辅助标准线”如此被升高，因此执行无马达辅助的第二发动机行驶的区域扩大，并且在第二发动机行驶期间SOC由于发动机发电而朝向目标范围升高。

通过如此根据实际SOC修正辅助标准线，SOC能够被更适当地稳定在目标范围内。

尽管在上文示例中示出了根据SOC添加修正量δ的方法作为修正辅助标准线的技术，但是也可以采用根据SOC乘以修正系数的技术。

<流程图>

图19是示出当根据本第三变型的ECU 100执行EV判定处理和辅助判定处理时的处理程序的一个示例的流程图。图19中的流程图与图12中的流程图相同，其中添加了步骤S25和S45中的处理，并且步骤S26和S46中的处理被改变为步骤S26A和S46A中的处理。由于其它步骤(编号与之前描述的图12中所示的步骤相同的步骤)已经被描述了，所以这里将不重复详细描述。

在ECU 100在步骤S24中通过参考F-K映射图来计算EV切换容限K之后，其通过参考关于图15中所示的对应关系的信息根据SOC来计算EV切换容限K的修正量δ(步骤S25)。ECU100判定发动机燃料消耗率h1是否大于将EV切换容限K和修正量δ添加至当前电池等价燃料消耗率F得到的“EV标准线”(步骤S26A)。

当发动机燃料消耗率h1大于EV标准线(＝F+K+δ)时(步骤S26A中为是)，则ECU 100执行EV行驶(步骤S28)，否则(步骤S26A中为否)，其执行发动机行驶(步骤S30)。

在ECU 100在步骤S44中通过参考F-Ka映射图来计算辅助容限Ka之后，其通过参考关于图17中所示的对应关系的信息根据SOC来计算辅助容限Ka的修正量δa(步骤S45)。ECU100判定发动机燃料消耗率h2是否大于将辅助容限Ka和修正量δ添加至当前电池等价燃料消耗率F得到的“辅助标准线”(步骤S46A)。

当发动机燃料消耗率h2大于辅助标准线(＝F+Ka+δa)时(步骤S46A中为是)，ECU100执行第一发动机行驶(步骤S48)，否则(步骤S46A中为否)，其执行第二发动机行驶(步骤S50)。

如上所述，根据本第三变型的ECU 100根据实际SOC修正EV标准线和辅助标准线，以便使SOC向目标范围收敛。因此，SOC能够被更适当地稳定在目标范围内。

上述实施方式及其第一至第三变型还能够在技术上一致的范围内适当地组合。

尽管已经描述了本公开的实施例，但是应理解的是，这里公开的实施例在所有方面都是说明性的而非限制性的。本公开的范围由权利要求的条款限定，并且旨在包括与权利要求的条款等同的范围和含义内的任何变型。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆，包括：

发动机，所述发动机被机械地连接到驱动轮；

电动发电机，所述电动发电机被机械地连接到所述驱动轮和所述发动机；

电池，所述电池被电连接到所述电动发电机；

控制装置，所述控制装置被构造成通过使用发动机燃料消耗率和电池等价燃料消耗率在电动行驶和发动机行驶之间选择，

在所述电动行驶中，所述车辆在所述发动机关闭的情况下行驶，

在所述发动机行驶中，所述车辆在所述发动机运转的情况下行驶，

所述发动机燃料消耗率表示所述发动机的燃料消耗量与所述发动机的能量产生量的比率，

所述电池等价燃料消耗率表示为了对所述电池充电而被所述发动机消耗的燃料量与所述电池中的蓄电量的比率，

当用户的要求功率小于所述发动机燃料消耗率最小的基准功率时，所述控制装置被构造成：

计算在所述发动机行驶期间的所述电池的最佳充电功率，

当所述发动机输出将所述最佳充电功率添加至所述要求功率而得到的功率时将所述发动机燃料消耗率计算为第一发动机燃料消耗率，

根据所述电池等价燃料消耗率计算第一容限，并且

当所述第一发动机燃料消耗率大于将所述第一容限添加至所述电池等价燃料消耗率而得到的第一标准值时，选择所述电动行驶，并且当所述第一发动机燃料消耗率小于所述第一标准值时，选择所述发动机行驶；以及

存储器，所述存储器存储第一信息，所述第一信息限定所述电池等价燃料消耗率与所述第一容限之间的对应关系，电池的SOC通过所述第一容限向目标范围收敛，

所述控制装置被构造成通过参考被存储在所述存储器中的所述第一信息来计算所述第一容限。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中

所述控制装置被构造成执行第一修正处理，以当所述电池的SOC高于所述目标范围时减小所述第一标准值，并且当所述电池的SOC低于所述目标范围时增大所述第一标准值。

3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆，其中

当所述要求功率大于所述基准功率时，所述控制装置被构造成：

将当所述发动机输出所述要求功率时的所述发动机燃料消耗率计算为第二发动机燃料消耗率，

根据所述电池等价燃料消耗率计算第二容限，并且

当所述第二发动机燃料消耗率大于将所述第二容限添加至所述电池等价燃料消耗率而得到的第二标准值时，选择有所述电动发电机辅助的第一发动机行驶，并且当所述第二发动机燃料消耗率小于所述第二标准值时，选择无所述电动发电机辅助的第二发动机行驶，所述存储器存储第二信息，所述第二信息限定所述电池等价燃料消耗率与所述第二容限之间的对应关系，所述电池的SOC通过所述第二容限向所述目标范围收敛，并且

所述控制装置被构造成通过参考被存储在所述存储器中的所述第二信息来计算所述第二容限。

4.根据权利要求3所述的混合动力车辆，其中

所述控制装置被构造成执行第二修正处理，以当所述电池的SOC高于所述目标范围时减小所述第二标准值，并且当所述电池的SOC低于所述目标范围时增大所述第二标准值。

5.一种混合动力车辆，包括：

发动机，所述发动机被机械地连接到驱动轮；

电动发电机，所述电动发电机被机械地连接到所述驱动轮和所述发动机；

电池，所述电池被电连接到所述电动发电机；

控制装置，所述控制装置被构造成通过使用发动机燃料消耗率和电池等价燃料消耗率在电动行驶和发动机行驶之间选择，

在所述电动行驶中，所述车辆在所述发动机关闭的情况下行驶，

在所述发动机行驶中，所述车辆在所述发动机运转的情况下行驶，

所述发动机燃料消耗率表示所述发动机的燃料消耗量与所述发动机的能量产生量的比率，

所述电池等价燃料消耗率表示为了对所述电池充电而被所述发动机消耗的燃料量与所述电池中的蓄电量的比率，

所述控制装置被构造成：

计算在所述发动机行驶期间的所述电池的最佳充电功率，

当所述发动机输出将所述最佳充电功率添加至用户的要求功率而得到的功率时将所述发动机燃料消耗率计算为第一发动机燃料消耗率，

根据所述电池等价燃料消耗率计算容限，并且

当所述第一发动机燃料消耗率大于将所述容限添加至所述电池等价燃料消耗率而得到的标准值时，选择所述电动行驶，并且当所述第一发动机燃料消耗率小于所述标准值时，选择所述发动机行驶；以及

存储器，所述存储器存储第一信息，所述第一信息限定所述电池等价燃料消耗率与所述容限之间的对应关系，所述电池的SOC通过所述容限向目标范围收敛，

所述控制装置被构造成通过参考被存储在所述存储器中的所述第一信息来计算所述容限。

6.根据权利要求5所述的混合动力车辆，其中

所述控制装置被构造成执行修正处理，以当所述电池的SOC高于所述目标范围时减小所述标准值，并且当所述电池的SOC低于所述目标范围时增大所述标准值。

7.一种混合动力车辆，包括：

发动机，所述发动机被机械地连接到驱动轮；

电动发电机，所述电动发电机被机械地连接到所述驱动轮和所述发动机；

电池，所述电池被电连接到所述电动发电机；

控制装置，所述控制装置被构造成通过使用发动机燃料消耗率和电池等价燃料消耗率在有所述电动发电机辅助的第一发动机行驶和无所述电动发电机辅助的第二发动机行驶之间选择，

所述发动机燃料消耗率表示所述发动机的燃料消耗量与所述发动机的能量产生量的比率，

所述电池等价燃料消耗率表示为了对所述电池充电而被所述发动机消耗的燃料量与所述电池中的蓄电量的比率，

所述控制装置被构造成：

计算在所述第二发动机行驶期间的发动机燃料消耗率，

根据所述电池等价燃料消耗率计算容限，并且

当在所述第二发动机行驶期间的所述发动机燃料消耗率大于将所述容限添加至所述电池等价燃料消耗率而得到的标准值时，选择所述第一发动机行驶，并且当在所述第二发动机行驶期间的所述发动机燃料消耗率小于所述标准值时，选择所述第二发动机行驶；以及

存储器，所述存储器存储限定所述电池等价燃料消耗率与所述容限之间的对应关系的信息，所述电池的SOC通过所述容限向目标范围收敛，

所述控制装置被构造成通过参考被存储在所述存储器中的信息来计算所述容限。

8.根据权利要求7所述的混合动力车辆，其中

所述控制装置被构造成执行修正处理，以当所述电池的SOC高于所述目标范围时减小所述标准值，并且当所述电池的SOC低于所述目标范围时增大所述标准值。

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