CN109969158B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够抑制内燃机的燃料经济性的恶化并减轻在住宅区行驶时的噪音的混合动力车辆的控制装置。混合动力车辆(1)的控制装置具备：行驶模式设定部(41)，设定行驶模式；燃料消耗率算出部(42)，算出输出行驶用的动力时的内燃机的第1燃料消耗率和将电力储存于蓄电池时的内燃机的第2燃料消耗率；燃料消耗率修正部(43)；以及行驶区域判定部(44)，判定车辆是否在住宅区行驶。行驶模式设定部在第1燃料消耗率比第2燃料消耗率高时将行驶模式设定为EV模式，在低时将行驶模式设定为内燃机运转模式。燃料消耗率修正部在判定为车辆在住宅区行驶的情况下，进行提高第1燃料消耗率的第1修正与降低第2燃料消耗率的第2修正中的至少一方。

Description

混合动力车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的控制装置。
背景技术
以往，已知有一种混合动力车辆(例如，专利文献1、2)，该混合动力车辆具备能够输出行驶用的动力的内燃机和电动机、以及储存利用内燃机的输出发出的电力并且向电动机供给电力的蓄电池。在这样的混合动力车辆中，在EV模式与内燃机运转模式之间切换行驶模式，所述EV模式是停止内燃机的运转而仅使用电动机的输出作为行驶用的动力的模式，所述内燃机运转模式是使用内燃机的输出作为行驶用的动力的模式。
在专利文献1所记载的车辆控制装置中，基于输出行驶用的动力时的内燃机的燃料消耗率与将电力储存于蓄电池时的内燃机的第2燃料消耗率的大小关系来选择行驶模式。由此，能够更多地选择燃料经济性最佳的行驶模式，内燃机的燃料经济性提高。
另外，在这样的控制中，即使在低速行驶时这样的基于驾驶员的要求行驶输出小的情况下，也会根据加速器操作的变化等频繁地选择内燃机运转模式。因此，可抑制因蓄电池容量的降低引起的蓄电池的强制充电的发生，也能够抑制因强制充电引起的内燃机的燃料经济性的恶化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-202807号公报
专利文献2：日本特开2013-141858号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，若当混合动力车辆在住宅区进行低速行驶时内燃机的间歇运转的频率上升，则会产生由内燃机的运转引起的噪音的问题。另一方面，若在低速行驶时单纯地选择EV模式作为行驶模式，则在低速行驶时发生强制充电的频率会增大，内燃机的燃料经济性会大幅恶化。
因此，鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够在抑制内燃机的燃料经济性的恶化的同时减轻在住宅区行驶时的噪音的混合动力车辆的控制装置。
用于解决问题的技术方案
本公开的要旨如下。
(1)一种混合动力车辆的控制装置，控制混合动力车辆，所述混合动力车辆具备能够输出行驶用的动力的内燃机和电动机、以及储存使用所述内燃机的输出发出的电力并且向所述电动机供给电力的蓄电池，所述混合动力车辆的控制装置具备：行驶模式设定部，其将所述混合动力车辆的行驶模式设定为EV模式或内燃机运转模式，所述EV模式是停止所述内燃机的运转而仅使用所述电动机的输出作为行驶用的动力的模式，所述内燃机运转模式是使用所述内燃机的输出作为行驶用的动力的模式；燃料消耗率算出部，其算出输出行驶用的动力时的所述内燃机的第1燃料消耗率和将电力储存于所述蓄电池时的所述内燃机的第2燃料消耗率；燃料消耗率修正部，其对由所述燃料消耗率算出部算出的所述第1燃料消耗率与所述第2燃料消耗率中的至少一方进行修正；以及行驶区域判定部，其判定所述混合动力车辆是否正在住宅区行驶，所述行驶模式设定部在所述第1燃料消耗率比所述第2燃料消耗率高时将所述行驶模式设定为所述EV模式，在所述第1燃料消耗率比所述第2燃料消耗率低时将所述行驶模式设定为所述内燃机运转模式，所述燃料消耗率修正部在由所述行驶区域判定部判定为所述混合动力车辆正在住宅区行驶的情况下，进行提高所述第1燃料消耗率的第1修正与降低所述第2燃料消耗率的第2修正中的至少一方，在由所述行驶区域判定部判定为所述混合动力车辆不在住宅区行驶的情况下，不进行所述第1修正和所述第2修正。
(2)根据上述(1)所述的混合动力车辆的控制装置，所述燃料消耗率算出部将所述第1燃料消耗率作为仅通过所述内燃机的输出获得的所述混合动力车辆的单位行驶输出所对应的所述内燃机的燃料消耗量来算出，将所述第2燃料消耗率作为关于储存于所述蓄电池的所有电力的单位电力量所对应的所述内燃机的燃料消耗量来算出。
(3)根据上述(1)或(2)所述的混合动力车辆的控制装置，所述行驶区域判定部在所述混合动力车辆行驶了预定距离时的该混合动力车辆的平均车速为预定值以下的情况下，判定为所述混合动力车辆正在住宅区行驶。
(4)根据上述(1)～(3)中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，还具备判定所述混合动力车辆正在行驶时的时间段的时间段判定部，所述燃料消耗率修正部在由所述行驶区域判定部判定为所述混合动力车辆正在住宅区行驶并且由所述时间段判定部判定的时间段为早晨或深夜的情况下，进行所述第1修正与所述第2修正中的至少一方，在由所述行驶区域判定部判定为所述混合动力车辆不在住宅区行驶或者由所述时间段判定部判定的时间段不是早晨和深夜的情况下，不进行所述第1修正和所述第2修正。
(5)根据上述(1)～(4)中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆行驶了预定距离时的该混合动力车辆的平均车速越大，则所述燃料消耗率修正部使所修正的燃料消耗率的修正量越大。
发明的效果
根据本发明，提供一种能够在抑制内燃机的燃料经济性的恶化的同时减轻在住宅区行驶时的噪音的混合动力车辆的控制装置。
附图说明
图1是大致示出本发明的第一实施方式涉及的混合动力车辆的构成的图。
图2是大致示出本发明的第一实施方式涉及的混合动力车辆的控制装置等的框图。
图3是示出本发明的第一实施方式中的行驶模式设定处理的控制例程的流程图。
图4是大致示出本发明的第二实施方式涉及的混合动力车辆的控制装置等的框图。
图5是示出本发明的第二实施方式中的行驶模式设定处理的控制例程的流程图。
图6是示出本发明的第三实施方式中的行驶模式设定处理的控制例程的流程图。
图7是示出混合动力车辆的平均车速与第2燃料消耗率的修正量的关系的映射。
图8示出基于混合动力车辆的车速和由驾驶员要求的行驶输出设定行驶模式的比较例1的模拟结果。
图9示出不对在行驶模式的设定中使用的燃料消耗率进行修正的比较例2的模拟结果。
图10示出对在行驶模式的设定中使用的燃料消耗率进行修正的实施例的模拟结果。
附图标记说明
1：混合动力车辆；
10：内燃机；
12：第1电动发电机；
16：第2电动发电机；
20：蓄电池；
40：ECU；
41：行驶模式设定部；
42：燃料消耗率算出部；
43：燃料消耗率修正部；
44：行驶区域判定部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，在以下的说明中，对同样的构成要素标注相同的参照编号。
＜第一实施方式＞
以下，参照图1～图3对本发明的第一实施方式进行说明。
＜混合动力车辆的构成＞
图1是大致示出本发明的第一实施方式涉及的混合动力车辆1的构成的图。混合动力车辆(以下，简称为“车辆”)1具备内燃机10、第1电动发电机12、动力分配机构14、第2电动发电机16、动力控制单元(PCU)18以及蓄电池20。
内燃机10使燃料与空气的混合气在汽缸内燃烧来输出动力。内燃机10例如是汽油发动机或柴油发动机。内燃机10的输出轴(曲轴)机械地连接于动力分配机构14，内燃机10的输出向动力分配机构14输入。
第1电动发电机12作为发电机和电动机发挥作用。第1电动发电机12机械地连接于动力分配机构14，第1电动发电机12的输出向动力分配机构14输入。另外，第1电动发电机12电连接于PCU18。在第1电动发电机12作为发电机发挥作用时，由第1电动发电机12发出的电力经由PCU18向第2电动发电机16或蓄电池20、或者向第2电动发电机16和蓄电池20供给。另一方面，在第1电动发电机12作为电动机发挥作用时，储存于蓄电池20的电力经由PCU18向第1电动发电机12供给。
动力分配机构14构成为包括太阳轮、齿圈、小齿轮以及行星架的公知的行星齿轮机构。在行星架连结有内燃机10的输出轴，在太阳轮连结有第1电动发电机12，在齿圈连结有减速器32。动力分配机构14将内燃机10的输出向第1电动发电机12和减速器32分配。
具体而言，在第1电动发电机12作为发电机发挥作用时，向行星架输入的内燃机10的输出根据齿数比向连结于第1电动发电机12的太阳轮和连结于减速器32的齿圈分配。通过第1电动发电机12使用向第1电动发电机12分配的内燃机10的输出来发出电力。另一方面，向减速器32分配的内燃机10的输出作为行驶用的动力经由车轴34向车轮36传递。因此，内燃机10能够输出行驶用的动力。另外，在第1电动发电机12作为电动机发挥作用时，第1电动发电机12的输出经由太阳轮和行星架向内燃机10的输出轴供给，从而进行内燃机10的起转(cranking)。
第2电动发电机16作为发电机和电动机发挥作用。第2电动发电机16机械地连接于减速器32，第2电动发电机16的输出向减速器32供给。向减速器32供给的第2电动发电机16的输出作为行驶用的动力经由车轴34向车轮36传递。因此，第2电动发电机16能够输出行驶用的动力。
另外，第2电动发电机16电连接于PCU18。在车辆1的减速时或制动时，通过车轮36的旋转来驱动第2电动发电机16，第2电动发电机16作为发电机发挥作用。在第2电动发电机16作为发电机发挥作用时，由第2电动发电机16发出的电力经由PCU18向蓄电池20供给。另一方面，在第2电动发电机16作为电动机发挥作用时，储存于蓄电池20的电力经由PCU18向第2电动发电机16供给。
PCU18电连接于第1电动发电机12、第2电动发电机16以及蓄电池20。PCU18包括使蓄电池20的电压上升的升压转换器、和可将从蓄电池20供给的直流电流变换为交流电流并且可将由第1电动发电机12或第2电动发电机16发出的交流电流变换为直流电流的变换器等。
蓄电池20储存使用内燃机10的输出而由第1电动发电机12发出的电力、和使用再生能量而由第2电动发电机16发出的电力。
＜混合动力车辆的控制装置＞
图2是大致示出本发明的第一实施方式涉及的混合动力车辆的控制装置等的框图。在本实施方式中，车辆1的控制装置(以下，简称为“控制装置”)具备电子控制单元(ECU)40、车速检测装置51、加速器开度传感器52、曲轴角传感器53、电压传感器54以及电流传感器55。
ECU40是具备读出专用存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)之类的存储器、中央运算装置(CPU)、输入口、输出口、通信模块等的微计算机。虽然在本实施方式中设置一个ECU40，但也可以按每个功能设置多个ECU。在本实施方式中，ECU40具有行驶模式设定部41、燃料消耗率算出部42、燃料消耗率修正部43以及行驶区域判定部44。
车速检测装置51检测车辆1的车速。车速检测装置51例如是基于车辆1的车轮的转速来检测车辆1的速度的车速传感器。车速检测装置51连接于ECU40，车速检测装置51的输出向ECU40发送。此外，车速检测装置51也可以是能够根据车辆1的位置信息和经过时间来检测车辆1的速度的GPS传感器。
加速器开度传感器52检测与设置于车辆1的加速器踏板的踩踏相应的加速器开度。加速器开度传感器52连接于ECU40，加速器开度传感器52的输出向ECU40发送。
曲轴角传感器53检测内燃机10的曲轴角。曲轴角传感器53连接于ECU40，曲轴角传感器53的输出向ECU40发送。
电压传感器54安装于蓄电池20，检测蓄电池20的电极间的电压。电压传感器54连接于ECU40，电压传感器54的输出向ECU40发送。
电流传感器55安装于蓄电池20，检测在蓄电池20中流动的电流。电流传感器55连接于ECU40，电流传感器55的输出向ECU40发送。
如上所述，使用内燃机10和第2电动发电机16作为车辆1的动力源。行驶模式设定部41将车辆1的行驶模式设定为EV模式或内燃机运转模式，所述EV模式是停止内燃机10的运转而仅使用第2电动发电机16的输出作为行驶用的动力的模式，所述内燃机运转模式是使用内燃机10的输出作为行驶用的动力的模式。换言之，行驶模式设定部41在EV模式与内燃机运转模式之间切换车辆1的行驶模式。
在EV模式下，停止内燃机10的运转，从蓄电池20向第2电动发电机16供给电力。第2电动发电机16作为电动机发挥作用，第2电动发电机16的输出被用作行驶用的动力。
另一方面，在内燃机运转模式下，内燃机10运转，内燃机10的输出向减速器32和第1电动发电机12分配。向减速器32分配的输出被用作行驶用的动力，向第1电动发电机12分配的输出用于由第1电动发电机12进行的发电。由第1电动发电机12发出的电力向第2电动发电机16或蓄电池20、或者向第2电动发电机16和蓄电池20供给。
在内燃机运转模式下，在由第1电动发电机12发出的电力向第2电动发电机16、或第2电动发电机16和蓄电池20供给的情况下，内燃机10和第2电动发电机16的输出被用作行驶用的动力。另外，在像车辆1的急加速时那样要求转矩大时，储存于蓄电池20的电力也向第2电动发电机16供给。此外，在内燃机运转模式下，也可以始终仅使用内燃机10的输出作为行驶用的动力。因此，在内燃机运转模式下，至少内燃机10的输出被用作行驶用的动力。
如上所述，在EV模式下，停止内燃机10的运转。因此，在内燃机10中不消耗燃料。然而，在蓄电池20储存有使用内燃机10的输出发出的电力的情况下，由于使用从蓄电池20供给的电力来输出行驶用的动力，从而实质上消耗燃料。
另外，当维持EV模式的时间变长时，蓄电池20的容量会降低，进行蓄电池20的强制充电。即，将行驶模式从EV模式强制地切换为内燃机运转模式，利用内燃机10的输出来对蓄电池20进行充电。此时，忽略内燃机10的热效率。因此，当为了强制充电而在热效率低的工作点使内燃机10运转时，燃料经济性会恶化。尤其是，若在车辆1暂时停止时进行强制充电，则燃料经济性会大幅恶化。
因此，若只是单纯地延长EV模式下的行驶时间，则无法提高内燃机10的燃料经济性。因此，在本实施方式中，考虑输出行驶用的动力时的内燃机10的热效率和将电力储存于蓄电池20时的内燃机10的热效率来设定行驶模式。另外，使用内燃机10的燃料消耗率来作为内燃机10的热效率的指标。热效率越高，则燃料消耗率越低。
燃料消耗率算出部42算出输出行驶用的动力时的内燃机10的第1燃料消耗率和将电力储存于蓄电池20时的内燃机10的第2燃料消耗率。第1燃料消耗率和第2燃料消耗率的单位为(g/kWh)。在后面对第1燃料消耗率和第2燃料消耗率的具体的算出方法进行描述。
第1燃料消耗率越高，则为了输出行驶用的动力而使用的燃料的量越多，第2燃料消耗率越高，则为了将电力储存于蓄电池20而使用的燃料的量越多。因此，在第1燃料消耗率比第2燃料消耗率高时，将行驶模式设定为EV模式，从而能够实质上减少行驶时的燃料消耗量。另一方面，在第1燃料消耗率比第2燃料消耗率低时，将行驶模式设定为内燃机运转模式，从而能够实质上减少行驶时的燃料消耗量。因此，行驶模式设定部41在第1燃料消耗率比第2燃料消耗率高时将行驶模式设定为EV模式，在第1燃料消耗率比第2燃料消耗率低时将行驶模式设定为内燃机运转模式。
当像上述那样为了使燃料经济性最佳而设定行驶模式时，与基于车辆1的行驶状态来设定行驶模式的情况相比，更频繁地切换行驶模式。即，内燃机10的间歇运转的频率上升。
然而，若当车辆1在住宅区进行低速行驶时内燃机10的间歇运转的频率上升，则会产生由内燃机10的运转造成的噪音的问题。另一方面，若在低速行驶时单纯地选择EV模式作为行驶模式，则在低速行驶时发生强制充电的频率会增大，内燃机10的燃料经济性会大幅恶化。因此，在本实施方式中，当判定为车辆1正在住宅区行驶的情况下，进行燃料消耗率的修正以使得内燃机10的间歇运转的频率降低。
行驶区域判定部44判定车辆1是否正在住宅区行驶。例如，行驶区域判定部44在车辆1行驶了预定距离时的车辆1的平均车速为预定值以下的情况下，判定为车辆1正在住宅区行驶。预定值例如是35km/h～45km/h。预定距离是到当前地点为止的预先确定的距离或者在到当前时刻为止的预定时间中车辆1所行驶的距离。车辆1的平均车速例如作为在车辆1行驶了预定距离时由车速检测装置51检测出的车速的平均值来算出。此外，车辆1的平均车速也可以作为将预定距离除以行驶预定距离所需要的时间而得到的值来算出。
此外，行驶区域判定部44也可以在暂时停止后的车辆1的加速度为预定值以下的情况下，判定为车辆1正在住宅区行驶。车辆1的加速度作为由车速检测装置51检测出的车速随时间的变化来算出。
另外，在车辆1设置有具有GPS接收器和地图信息的导航装置的情况下，行驶区域判定部44也可以基于从导航装置取得的当前的车辆1的位置信息来进行上述的判定。例如，行驶区域判定部44也可以在车辆1正在行驶的道路的宽度或限制速度为预定值以下的情况下，判定为车辆1正在住宅区行驶。另外，行驶区域判定部44也可以在车辆1的周围的预定范围中的十字路口的数量为预定值以上的情况下，判定为车辆1正在住宅区行驶。此外，当前的车辆1的位置信息也可以通过车辆1与外部的数据中心的通信、车辆1与其他车辆之间的车车间通信、经由路侧设备的路车间通信等来取得。
另外，在车辆1设置有检测车辆1的周围的信息的周围信息检测装置的情况下，也可以基于从周围信息检测装置取得的信息来进行上述的判定。例如，行驶区域判定部44也可以在由周围信息检测装置检测出住宅的情况下，判定为车辆1正在住宅区行驶。周围信息检测装置例如是激光雷达(Laser Imaging Detection And Ranging(LIDAR))、毫米波雷达传感器、外部相机或它们的组合。
另外，在车辆1设置有检测车辆1的周围的音量的音量检测装置的情况下，行驶区域判定部44也可以在由音量检测装置检测出的声音为预定值以下的情况下，判定为车辆1正在住宅区行驶。另外，在车辆1设置有在驾驶员希望减轻车辆1的行驶音时由驾驶员按下的静音开关的情况下，行驶区域判定部44也可以在由驾驶员按下了静音开关的情况下，判定为车辆1正在住宅区行驶。
另外，行驶区域判定部44也可以对上述的方法进行组合来判定车辆1是否正在住宅区行驶。
燃料消耗率修正部43对由燃料消耗率算出部42算出的第1燃料消耗率与第2燃料消耗率中的至少一方进行修正。当提高第1燃料消耗率或者降低第2燃料消耗率时，变得容易选择EV模式作为行驶模式。另外，在提高第1燃料消耗率并且降低第2燃料消耗率时，也变得难以选择内燃机运转模式作为行驶模式。
因此，燃料消耗率修正部43在由行驶区域判定部44判定为车辆1正在住宅区行驶的情况下，进行提高第1燃料消耗率的第1修正与降低所述第2燃料消耗率的第2修正中的至少一方。另外，燃料消耗率修正部43在由行驶区域判定部44判定为车辆1不在住宅区行驶的情况下，不进行第1修正和所述第2修正。
通过上述的修正，变得难以选择内燃机运转模式作为行驶模式，车辆1正在住宅区行驶时的内燃机10的间歇运转的频率降低。因此，能够减轻在住宅区行驶时的噪音。另外，即使进行了上述的修正，也基本上以使得燃料经济性提高的方式选择行驶模式。因此，能够抑制燃料经济性的恶化。
＜行驶模式设定处理＞
以下，参照图3的流程图对用于设定车辆1的行驶模式的控制详细地进行说明。图3是示出本发明的第一实施方式中的行驶模式设定处理的控制例程的流程图。本控制例程在车辆1的点火开关接通(ON)后，由ECU40按预定的时间间隔来执行。
首先，在步骤S101中，燃料消耗率算出部42算出输出行驶用的动力时的内燃机10的第1燃料消耗率F1。具体而言，燃料消耗率算出部42将第1燃料消耗率F1作为仅通过内燃机10的输出获得的车辆1的单位行驶输出所对应的内燃机10的燃料消耗量来算出。
第1燃料消耗率根据由要求转矩和内燃机转速确定的内燃机10的工作点(运转点)而发生变化。因此，燃料消耗率算出部42例如使用表示要求转矩和内燃机转速与第1燃料消耗率的关系的映射，根据要求转矩和内燃机转速算出第1燃料消耗率。此外，要求转矩和内燃机转速均使用当前的值。
燃料消耗率算出部42例如使用表示加速器开度和车速与要求转矩的关系的映射，根据加速器开度和车速算出要求转矩。加速器开度由加速器开度传感器52检测，车速由车速检测装置51检测。内燃机转速基于曲轴角传感器53的输出来算出。
接着，在步骤S102中，燃料消耗率算出部42算出将电力储存于蓄电池20时的内燃机10的第2燃料消耗率F2。具体而言，燃料消耗率算出部42将第2燃料消耗率F2作为关于储存于蓄电池20的所有电力的单位电力量所对应的内燃机10的燃料消耗量来算出。
燃料消耗率算出部42算出储存于蓄电池20的总电力量a和为了将总电力量a储存于蓄电池20而在内燃机10中消耗的燃料消耗量J，通过将燃料消耗量J除以总电力量a来算出第2燃料消耗率F2。
总电力量a通过下述式子(1)来算出。
a＝ab+d+r-c…(1)
在此，ab是在上次的步骤S102中算出的总电力量，d是使用内燃机10的输出新发出的电力量，r是使用再生能量新发出的电力量，c是从蓄电池20向第2电动发电机16新供给的电力量。
输出电力量c通过下述式子(2)来算出。
c＝V×I×T…(2)
在此，V是在从蓄电池20供给电力时由电压传感器54检测出的蓄电池20的电压，I是在从蓄电池20供给电力时由电流传感器55检测出的蓄电池20的电流，T是从蓄电池20供给电力的时间(1/3600sec)。
在向蓄电池20供给电力时，即在蓄电池20充电时，电流I成为负值。因此，基于内燃机10的发电电力量d作为在内燃机10的输出比零大并且电流I为负值时通过上述式子(2)的右边算出的值的绝对值来算出。另外，基于再生能量的发电电力量r作为在内燃机10的输出为零并且电流I为负值时通过上述式子(2)的右边算出的值的绝对值来算出。
将对上次的总电力量a加上总电力量的变化量(d+r-c)而得到的值设为新的总电力量a。预先设定了总电力量a的初始值。此外，总电力量a也可以基于蓄电池20的充电率SOC(State Of Charge：充电状态)来算出。充电率SOC基于电压传感器54的输出等来算出。
燃料消耗量J通过下述式子(3)来算出。
J＝Jb+G×d-F2b×c…(3)
在此，Jb是在上次的步骤S102中算出的燃料消耗量，G是在蓄电池20储存了电力d时的内燃机10的燃料消耗率，F2b是在上次的步骤S102中算出的第2燃料消耗率。燃料消耗率G基于在蓄电池20储存了电力d时的内燃机10的工作点，并用与第1燃料消耗率F1同样的方法来算出。预先设定了燃料消耗量J和第2燃料消耗率F2的初始值。
第2燃料消耗率F2通过下述式子(4)来算出。
F2＝J/a…(4)
接着，在步骤S103中，行驶区域判定部44通过上述的任一方法来判定车辆1是否正在住宅区行驶。在步骤S103中判定为车辆1正在住宅区行驶的情况下，本控制例程前进至步骤S104。
在步骤S104中，燃料消耗率修正部43修正第2燃料消耗率F2。具体而言，燃料消耗率修正部43降低在步骤S102中算出的第2燃料消耗率F2。例如，燃料消耗率修正部43从第2燃料消耗率F2减去修正量β1(F2←F2-β1)。预先设定了修正量β1，并且设定为正值。此外，燃料消耗率修正部43也可以将第2燃料消耗率F2除以修正量β2(F2←F2/β2)。预先设定了修正量β2，并且设定为比1大的值。
另一方面，在步骤S103中判定为车辆1不在住宅区行驶的情况下，本控制例程跳过步骤S104。即，不修正第2燃料消耗率F2。
在步骤S103或步骤S104后，在步骤S105中，行驶模式设定部41判定第1燃料消耗率F1是否比第2燃料消耗率F2高。在步骤S105中判定为第1燃料消耗率F1比第2燃料消耗率F2高的情况下，本控制例程前进至步骤S106。
在步骤S106中，行驶模式设定部41将行驶模式设定为EV模式。在步骤S106后，本控制例程结束。
另一方面，在步骤S105中判定为第1燃料消耗率F1为第2燃料消耗率F2以下的情况下，本控制例程前进至步骤S107。在步骤S107中，行驶模式设定部41将行驶模式设定为内燃机运转模式。在步骤S107后，本控制例程结束。
此外，第1燃料消耗率F1和第2燃料消耗率的算出方法不一定限定于上述的方法。例如，燃料消耗率算出部42也可以基于车辆1行驶了预定距离时的要求转矩和内燃机转速的平均值来算出第1燃料消耗率。另外，燃料消耗率算出部42也可以将第2燃料消耗率F2作为关于在车辆1行驶了预定距离时储存于蓄电池20的电力的单位电力量所对应的内燃机10的燃料消耗量来算出。预定距离是到当前地点为止的预先确定的距离或者在到当前时刻为止的预定时间内车辆1所行驶的距离。
另外，在步骤S104中，燃料消耗率修正部43也可以不修正第2燃料消耗率，而是作为替代修正第1燃料消耗率F1。在该情况下，燃料消耗率修正部43提高在步骤S101中算出的第1燃料消耗率F1。例如，燃料消耗率修正部43对第1燃料消耗率F1加上修正量β3(F1←F1+β3)。预先设定了修正量β3，并且设定为正值。此外，燃料消耗率修正部43也可以对第1燃料消耗率F1乘以修正量β4(F1←F1×β4)。预先设定了修正量β4，并且设定为比1大的值。
另外，在步骤S104中，燃料消耗率修正部43也可以修正第1燃料消耗率F1和第2燃料消耗率F2。在该情况下，燃料消耗率修正部43用上述那样的方法来提高第1燃料消耗率F1并且降低第2燃料消耗率F2。
另外，在本实施方式中，在第1燃料消耗率F1与第2燃料消耗率F2相等时，将行驶模式设定为内燃机运转模式。并且，在第1燃料消耗率F1与第2燃料消耗率F2相等时，也可以将行驶模式设定为EV模式。即，在步骤S105中，行驶模式设定部41也可以判定第1燃料消耗率F1是否大于等于第2燃料消耗率F2。
此外，在通过本控制例程设定了行驶模式的情况下，即使在低速行驶时也以适当的频率选择内燃机运转模式，所以几乎不发生强制充电。并且，在充电率SOC成为了阈值(例如，20～40％)以下时进行强制充电。
＜第二实施方式＞
关于第二实施方式涉及的混合动力车辆的控制装置，除了以下所说明的方面以外，基本上与第一实施方式涉及的混合动力车辆的控制装置的构成和控制同样。因此，以下，以与第一实施方式不同的部分为中心对本发明的第二实施方式进行说明。
住宅区的噪音在早晨或深夜尤其成为问题。因此，在第二实施方式中，当车辆1在早晨或深夜在住宅区行驶时进行燃料消耗率的修正以使得内燃机10的间歇运转的频率降低。由此，能够延长不进行燃料消耗率的修正的时间，即为了使燃料经济性最佳而选择行驶模式的时间，从而能够更进一步地抑制内燃机10的燃料经济性的恶化。
图4是大致示出本发明的第二实施方式涉及的混合动力车辆的控制装置等的框图。在第二实施方式中，ECU40具有行驶模式设定部41、燃料消耗率算出部42、燃料消耗率修正部43、行驶区域判定部44以及时间段判定部45。
时间段判定部45判定车辆1正在行驶时的时间段。例如，时间段判定部45在设置于车辆1的计时器所示出的时刻为预定的时间段(例如22点～7点)的情况下，判定为车辆1正在行驶时的时间段为早晨或深夜。此外，在车辆1设置有检测车辆1的周围的照度的照度传感器的情况下，时间段判定部45也可以在照度传感器的输出为预定值以下的情况下，判定为车辆1正在行驶时的时间段为早晨或深夜。
燃料消耗率修正部43在由行驶区域判定部44判定为车辆1正在住宅区行驶并且由时间段判定部45判定的时间段为早晨或深夜的情况下，进行提高第1燃料消耗率的第1修正与降低第2燃料消耗率的第2修正中的至少一方。另外，燃料消耗率修正部43在由行驶区域判定部44判定为车辆1不在住宅区行驶或者由时间段判定部45判定的时间段不是早晨和深夜的情况下，不进行第1修正和第2修正。
＜行驶模式设定处理＞
图5是示出本发明的第二实施方式中的行驶模式设定处理的控制例程的流程图。本控制例程在车辆1的点火开关接通后，由ECU40按预定的时间间隔来执行。
步骤S201～步骤S203与图3的步骤S101～步骤S103同样，所以省略说明。当在步骤S203中判定为车辆1正在住宅区行驶的情况下，本控制例程前进至步骤S204。
在步骤S204中，时间段判定部45判定车辆1正在行驶的时间段是否为早晨或深夜。在判定为车辆1正在行驶的时间段为早晨或深夜的情况下，本控制例程前进至步骤S205。在步骤S205中，与图3的步骤S104同样地修正第2燃料消耗率F2。另一方面，在判定为车辆1正在行驶的时间段不是早晨和深夜的情况下，本控制例程前进至步骤S206。即，不修正第2燃料消耗率F2。
步骤S206～步骤S208与图3的步骤S105～步骤S107同样，所以省略说明。此外，图5的控制例程能够与图3的控制例程同样地进行变更。
＜第三实施方式＞
关于第三实施方式涉及的混合动力车辆的控制装置，除了以下所说明的方面以外，基本上与第一实施方式涉及的混合动力车辆的控制装置的构成和控制同样。因此，以下，以与第一实施方式不同的部分为中心对本发明的第三实施方式进行说明。
在车辆1正在住宅区行驶时，基本上车辆1的车速越大，则输出行驶用的动力时的内燃机10的第1燃料消耗率越低，越容易选择内燃机运转模式作为行驶模式。另一方面，车辆1的车速越小，则第1燃料消耗率越高，越容易选择EV模式作为行驶模式。
当内燃机运转模式的频率过高时，车辆1的噪音增大。另一方面，当内燃机运转模式的频率过低时，会发生强制充电，内燃机10的燃料经济性会大幅恶化。
因此，在第三实施方式中，车辆1行驶了预定距离时的车辆1的平均车速(以下，简称为“平均车速”)越大，则燃料消耗率修正部43使所修正的燃料消耗率的修正量越大。预定距离是到当前地点为止的预先确定的距离或者在到当前时刻为止的预定时间内车辆1所行驶的距离。平均车速例如作为在车辆1行驶了预定距离时由车速检测装置51检测出的车速的平均值来算出。此外，平均车速也可以作为将预定距离除以行驶预定距离所需要的时间而得到的值来算出。
当增大燃料消耗率的修正量时，容易选择EV模式作为行驶模式。因此，通过像上述那样设定燃料消耗率的修正量，能够抑制内燃机运转模式的频率根据车速而发生变动的情况。由此，能够更有效地在抑制内燃机10的燃料经济性的恶化的同时减轻在住宅区行驶时的噪音。
＜行驶模式设定处理＞
图6是示出本发明的第三实施方式中的行驶模式设定处理的控制例程的流程图。本控制例程在车辆1的点火开关接通后，由ECU40按预定的时间间隔来执行。
步骤S301～步骤S303与图3的步骤S101～步骤S103同样，所以省略说明。在步骤S303中判定为车辆1正在住宅区行驶的情况下，本控制例程前进至步骤S304。
在步骤S304中，燃料消耗率修正部43取得平均车速。接着，在步骤S305中，燃料消耗率修正部43修正第2燃料消耗率F2。具体而言，燃料消耗率修正部43降低在步骤S302中算出的第2燃料消耗率F2。此时，平均车速越大，则燃料消耗率修正部43使第2燃料消耗率F2的修正量越大。
例如，燃料消耗率修正部43从第2燃料消耗率F2减去正的修正量β1。此时，平均车速越大，则燃料消耗率修正部43使修正量β1越大。燃料消耗率修正部43使用例如图7所示的那样的映射，基于平均车速来设定修正量β1。在该映射中，修正量β1表示为平均车速的函数。如图7中的实线所示，修正量β1随着平均车速变大而线性增大。此外，修正量β1也可以随着平均车速变大而阶段性(阶梯状)地增大。
此外，燃料消耗率修正部43也可以将第2燃料消耗率F2除以比1大的修正量β2。在该情况下也是，平均车速越大，则燃料消耗率修正部43使修正量β2越大。修正量β2与修正量β1同样地基于平均车速来设定。
步骤S306～步骤S308与图3的步骤S104～步骤S107同样，所以省略说明。
此外，在步骤S305中，燃料消耗率修正部43也可以修正第1燃料消耗率F1。在该情况下，燃料消耗率修正部43提高在步骤S101中算出的第1燃料消耗率F1。此时，平均车速越大，则燃料消耗率修正部43使第1燃料消耗率F1的修正量越大。
例如，燃料消耗率修正部43对第1燃料消耗率F1加上正的修正量β3。此时，平均车速越大，则燃料消耗率修正部43使修正量β3越大。修正量β3与修正量β1同样地基于平均车速来设定。此外，燃料消耗率修正部43也可以对第1燃料消耗率F1乘以比1大的修正量β4。修正量β4与修正量β1同样地基于平均车速来设定。
另外，在步骤S305中，燃料消耗率修正部43也可以修正第1燃料消耗率F1和第2燃料消耗率F2。在该情况下，燃料消耗率修正部43用上述那样的方法来提高第1燃料消耗率F1并且降低第2燃料消耗率F2。此时，平均车速越大，则燃料消耗率修正部43使第1燃料消耗率F1的修正量与第2燃料消耗率F2的修正量的总和越大。另外，图6的控制例程能够与图3的控制例程同样地进行变更。
[实施例]
使混合动力车辆的行驶模式的设定条件发生变化来模拟混合动力车辆进行低速行驶时的行驶模式的变化。在该模拟中，使用了具有图1所示的构成的混合动力车辆。
图8示出基于混合动力车辆的车速和由驾驶员要求的行驶输出设定行驶模式的比较例1的模拟结果。在比较例1中，基本上在混合动力车辆进行低速行驶时优先选择EV模式作为行驶模式。
在图8中示出内燃机运转标志、蓄电池的充电率SOC以及混合动力车辆的车速的时间图。车速的变化是假定混合动力车辆正在住宅区行驶而设定的。内燃机运转标志，在行驶模式被设定为内燃机运转模式时设定为1，在行驶模式未被设定为内燃机运转模式时设定为零。
在比较例1的模拟结果中，间歇性地8次选择了内燃机运转模式作为行驶模式。即，进行了8次内燃机的间歇运转。另外，发生了2次充电率SOC降低到阈值时的蓄电池的强制充电。此外，当强制充电发生时，行驶模式被强制地设定为内燃机运转模式。
图9示出不对在行驶模式的设定中使用的燃料消耗率进行修正的比较例2的模拟结果。在比较例2中，在输出行驶用的动力时的内燃机的第1燃料消耗率比将电力储存于蓄电池时的内燃机的第2燃料消耗率高时，行驶模式被设定为EV模式，在第1燃料消耗率比第2燃料消耗率低时，行驶模式被设定为内燃机运转模式。另外，在比较例2中，无论混合动力车辆的车速如何，都不修正第1燃料消耗率和第2燃料消耗率。
在图9中示出第1燃料消耗率、第2燃料消耗率、内燃机运转标志、蓄电池的充电率SOC以及混合动力车辆的车速的时间图。图9的车速的变化与图8的车速的变化相同。
在比较例2的模拟结果中，间歇性地18次选择了内燃机运转模式作为行驶模式。即，进行了18次内燃机的间歇运转。另外，未发生蓄电池的强制充电。
图10示出对在行驶模式的设定中使用的燃料消耗率进行修正的实施例的模拟结果。在实施例中，与比较例2同样地，在第1燃料消耗率比第2燃料消耗率高时将行驶模式设定为EV模式，在第1燃料消耗率比第2燃料消耗率低时将行驶模式设定为内燃机运转模式。另外，与比较例2不同的是，在实施例中对第2燃料消耗率进行修正，具体而言，从第2燃料消耗率减去使用如图7所示的那样的映射设定的修正量β1。
在图10中示出第1燃料消耗率、修正后的第2燃料消耗率、内燃机运转标志、蓄电池的充电率SOC以及混合动力车辆的车速的时间图。图10的车速的变化与图8的车速的变化相同。
在实施例的模拟结果中，间歇性地9次选择了内燃机运转模式作为行驶模式。即，进行了9次内燃机的间歇运转。另外，未发生蓄电池的强制充电。
上述的模拟的结果是，在比较例1中燃料经济性为21.98km/L，在比较例2中燃料经济性为23.53km/L，在实施例中燃料经济性为23.18km/L。因此，在实施例中能够获得比比较例1高且比比较例2稍低的燃料经济性。另外，实施例中的内燃机的间歇运转的频率比比较例2中的内燃机的间歇运转的频率低，与比较例1中的内燃机的间歇运转的频率为同等程度。因此，在实施例中，能够在抑制内燃机的燃料经济性的恶化的同时减轻在住宅区行驶时的噪音。
此外，在实施例中，为了修正第2燃料消耗率，混合动力车辆的平均车速越大，则使修正量β1越大。并且，如果进行提高第1燃料消耗率的第1修正与降低第2燃料消耗率的第2修正中的至少一方，则预计可取得同样的效果。
以上，对本发明涉及的合适的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，可以在权利要求书的记载范围内实施各种修正和变更。
例如，第1电动发电机12也可以是不作为电动机发挥作用的发电机。另外，第2电动发电机16也可以是不作为发电机发挥作用的电动机。另外，也可以使动力分配机构14机械地连接于第2电动发电机16，并且省略第1电动发电机12。在该情况下，由第2电动发电机16使用向第2电动发电机16分配的内燃机10的输出来发出电力，将所发出的电力储存于蓄电池20。另外，车辆1也可以是能够从外部电源对蓄电池20进行充电的插电式混合动力车辆。
另外，上述的实施方式可以任意地进行组合来实施。具体而言，第二实施方式可以与第三实施方式进行组合。在该情况下，在图6的控制例程中，在步骤S303与步骤S304之间执行图5的步骤S204。

Claims (7)

1.一种混合动力车辆的控制装置，控制混合动力车辆，所述混合动力车辆具备能够输出行驶用的动力的内燃机和电动机、以及储存使用所述内燃机的输出发出的电力并且向所述电动机供给电力的蓄电池，所述混合动力车辆的控制装置具备：
行驶模式设定部，其将所述混合动力车辆的行驶模式设定为EV模式或内燃机运转模式，所述EV模式是停止所述内燃机的运转而仅使用所述电动机的输出作为行驶用的动力的模式，所述内燃机运转模式是使用所述内燃机的输出作为行驶用的动力的模式；
燃料消耗率算出部，其算出输出行驶用的动力时的所述内燃机的第1燃料消耗率和将电力储存于所述蓄电池时的所述内燃机的第2燃料消耗率；
燃料消耗率修正部，其对由所述燃料消耗率算出部算出的所述第1燃料消耗率与所述第2燃料消耗率中的至少一方进行修正；以及
行驶区域判定部，其判定所述混合动力车辆是否正在住宅区行驶，
所述行驶模式设定部在所述第1燃料消耗率比所述第2燃料消耗率高时将所述行驶模式设定为所述EV模式，在所述第1燃料消耗率比所述第2燃料消耗率低时将所述行驶模式设定为所述内燃机运转模式，
所述燃料消耗率修正部在由所述行驶区域判定部判定为所述混合动力车辆正在住宅区行驶的情况下，进行提高所述第1燃料消耗率的第1修正与降低所述第2燃料消耗率的第2修正中的至少一方，在由所述行驶区域判定部判定为所述混合动力车辆不在住宅区行驶的情况下，不进行所述第1修正和所述第2修正。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，
所述燃料消耗率算出部将所述第1燃料消耗率作为仅通过所述内燃机的输出获得的所述混合动力车辆的单位行驶输出所对应的所述内燃机的燃料消耗量来算出，将所述第2燃料消耗率作为关于储存于所述蓄电池的所有电力的单位电力量所对应的所述内燃机的燃料消耗量来算出。
3.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，
所述行驶区域判定部在所述混合动力车辆行驶了预定距离时的该混合动力车辆的平均车速为预定值以下的情况下，判定为所述混合动力车辆正在住宅区行驶。
4.根据权利要求2所述的混合动力车辆的控制装置，
所述行驶区域判定部在所述混合动力车辆行驶了预定距离时的该混合动力车辆的平均车速为预定值以下的情况下，判定为所述混合动力车辆正在住宅区行驶。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，
还具备判定所述混合动力车辆正在行驶时的时间段的时间段判定部，
所述燃料消耗率修正部在由所述行驶区域判定部判定为所述混合动力车辆正在住宅区行驶并且由所述时间段判定部判定的时间段为早晨或深夜的情况下，进行所述第1修正与所述第2修正中的至少一方，在由所述行驶区域判定部判定为所述混合动力车辆不在住宅区行驶或者由所述时间段判定部判定的时间段不是早晨和深夜的情况下，不进行所述第1修正和所述第2修正。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，
所述混合动力车辆行驶了预定距离时的该混合动力车辆的平均车速越大，则所述燃料消耗率修正部使所修正的燃料消耗率的修正量越大。
7.根据权利要求5所述的混合动力车辆的控制装置，
所述混合动力车辆行驶了预定距离时的该混合动力车辆的平均车速越大，则所述燃料消耗率修正部使所修正的燃料消耗率的修正量越大。
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