CN110871784B - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够提高混合动力车辆的燃料经济性的控制装置。进行第一判定及第二判定(步骤S1)，该第一判定为是否驾驶者要求了混合动力车辆的行驶且基于驾驶者的使混合动力车辆行驶的要求动力(Pd)小于预先规定的基准动力(P0)的判定；该第二判定为对发动机进行驱动的条件是否成立的判定，当在第一判定及第二判定中分别作出了肯定判定的情况下，将发动机的控制目标动力(Pet)设定为大于驾驶员要求动力(Pd)且与驾驶员要求动力(Pd)相比能够以低燃料消耗率输出的预先规定的预定值(Pe)，通过以预定值(Pe)进行动作的发动机驱动发电装置，并且将从发电装置向蓄电装置充电的发电电力(d)设定为基于要求动力(Pd)与控制目标动力(Pet)之差的量。

Description

混合动力车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及对具备燃烧燃料而输出动力的发动机及输出行驶用的驱动力的电动机的混合动力车辆进行控制的装置。

背景技术

在这种混合动力车辆中，通过驱动发动机而发电的电力来驱动电动机，能够以该电动机为驱动力源进行行驶。在该情况下，由驾驶者(驾驶员)要求的驱动力只要通过电动机输出即可，因此发动机不受驾驶员的要求的限制，能够以热效率(燃料经济性)良好的动作点进行运行。另外，在混合动力车辆减速时，将混合动力车辆具有的行驶惯性能量再生为电力，在加速时能够使用该电力驱动电动机，因此在这一点上也能够提高燃料经济性。然而，向电动机的电力源即蓄电装置充电的电力包括对预热未完成的发动机进行驱动而发电的电力或通过在低速、低负载状态或低速、高负载状态等燃料经济性较差的状态下运行的发动机对发电机进行驱动而得到的电力等，为了得到单位量的电力而消耗的燃料量较多的电力(即燃料消耗率高或大的电力)。因此，如果通过使用蓄电装置的电力对电动机进行驱动而行驶，则有时与对发动机进行驱动而行驶相比燃料经济性变差。

因此，在专利文献1记载的装置中，对发电向蓄电装置充电的电力所需的燃料的消耗量进行累计，基于燃料累计值和电力量来求出每单位动力的燃料量作为蓄电池燃料消耗率。另外，在车辆行驶的当前时点，求出发动机为了输出单位动力所需的燃料量作为发动机燃料消耗率。并且，对上述蓄电池燃料消耗率与发动机燃料消耗率进行比较，以使实际的行驶时的燃料消耗率减小的方式选择电动机行驶或发动机行驶(或混合动力行驶)。因此，根据专利文献1记载的装置，行驶使用的能量成为燃料消耗率较小(良好)的能量，因此能够进一步提高混合动力车辆的燃料经济性或能量效率。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2015-202807号公报

发明内容

发明要解决的课题

上述专利文献1记载的装置是构成为使用于行驶的能量成为换算成燃料情况下的单价(燃料量)尽可能低廉(少)的能量的装置。因此，如果向蓄电装置充电的电力的燃料消耗率高，则使用该电力行驶的情况下的燃料经济性变差(能量效率变低)。换言之，专利文献1记载的发明能够选择燃料消耗率较小的能量作为用于行驶的能量，但是无法改善作为行驶用的能量而预定了作用的能量即存储于蓄电装置的电力(能量)的燃料消耗率，在这一点上还有改良的余地。

本发明以上述情况为背景而作出，其目的在于提供一种能够改善存储于蓄电装置的电力的燃料消耗率而提高混合动力车辆的燃料经济性的控制装置。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，本发明涉及一种混合动力车辆的控制装置，上述混合动力车辆具备：发动机，燃烧燃料而输出转矩且能够在维持输出动力的状态下变更由转速和输出转矩决定的动作点；发电装置，由上述发动机驱动而发电；蓄电装置，存储由上述发电装置发电的电力；及行驶用的电动机，从上述蓄电装置被供给电力而输出行驶用的转矩，上述混合动力车辆的控制装置的特征在于，上述混合动力车辆的控制装置具有控制上述发动机的动作点和向上述蓄电装置充电的充电量的控制器，上述控制器进行第一判定及第二判定，上述第一判定为是否上述混合动力车辆的驾驶者要求了上述混合动力车辆的行驶且基于上述驾驶者的使上述混合动力车辆行驶的驾驶员要求动力小于预先规定的基准动力的判定；上述第二判定为对上述发动机进行驱动的条件是否成立的判定，上述控制器当在上述第一判定及上述第二判定中分别作出了肯定判定的情况下，将上述发动机的控制目标动力设定为大于上述驾驶员要求动力且与上述驾驶员要求动力相比能够以低燃料消耗率输出的预先规定的预定值，通过以上述预定值进行动作的上述发动机驱动上述发电装置，并且将从上述发电装置向上述蓄电装置充电的发电电力设定为基于上述驾驶员要求动力与上述控制目标动力之差的量。

另外，在本发明中，也可以是，上述控制器基于已经存储于上述蓄电装置的电力量和为了得到上述电力量而消耗的上述发动机的燃料量，进一步求出已经存储于上述蓄电装置的电力的每单位量的上述燃料量即蓄电池燃料消耗率，对上述发动机进行驱动的上述条件是上述蓄电池燃料消耗率大于预先规定的发电判定值。

此外，本发明的所述控制器可以构成为，上述控制器将以上述预定值进行动作的上述发动机的动作点设为基于能够输出上述预定值的动力的动作点中的燃料经济性最良好的最佳燃料经济性动作点而决定的动作点。

发明效果

根据本发明，在基于驾驶者的要求动力小于基准动力的情况下，发动机不基于要求动力而基于预先规定的控制目标动力进行运行。发动机使燃料燃烧而输出转矩，该情况下的能量效率(燃料经济性)在输出的动力一定程度较大的情况下成为高效率。因此，即使基于驾驶者的要求动力较小，发动机也能以能量效率良好的动作点运行，燃料经济性变得良好。在该情况下，发动机输出的动力大于驾驶者的要求动力，因此使用该过剩量的动力来驱动发电装置进行发电，而从该发电装置向蓄电装置充电。该电力是通过以能量效率良好的动作点运行的发动机驱动发电装置而得到的电力，因此电力的每单位量的燃料的消耗量即燃料消耗率较低(良好)。因此，蓄电装置的电力是以较少的燃料消耗量得到的电力，是燃料消耗率良好的电力，因此能够降低存储于蓄电装置的电力的燃料消耗率(蓄电池燃料消耗率)。能够通过电动机使用该电力进行行驶或者通过电动机进行行驶的辅助，因此，最终能够提高混合动力车辆的燃料经济性。

另外，在本发明中，构成为若在蓄电池燃料消耗率大于发电判定值的情况下，执行上述发动机的输出动力的控制、发电及充电的控制，则充电以燃料消耗率良好的状态使发动机运行而得到的电力，因此能够使存储于蓄电装置的电力的燃料消耗率下降，因此在事后使用该电力行驶的情况下，能够进行燃料经济性良好的行驶。另外，能够避免燃料消耗率较大(差)的状态下的发电以及充电，能够降低蓄电池燃料消耗率。同时，规定了进行发电及充电的机会，因此能够避免或抑制过度频繁地进行发电。

附图说明

图1是表示在本发明中设为对象的混合动力车辆的一例的示意图。

图2是关于其行星齿轮机构的共线图。

图3是示意性地表示其发动机输出动力与最佳燃料经济性动作点之间的关系的图。

图4是用于说明在本发明的实施方式中执行的控制的一例的流程图。

图5是示意性地表示所谓的市区行驶时的发动机的输出动力的提升及与之相伴的充电的状况的时间图。

图6是示意性地表示所谓的市区行驶时的以往的发动机的ON/OFF的状况的时间图。

具体实施方式

本发明的实施方式的混合动力车辆是至少具备通过发动机对发电装置进行驱动而进行发电的功能、将该发电装置发电的电力向蓄电装置充电的功能、通过蓄电装置的电力对电动机进行驱动而行驶的功能及使行驶用的电动机作为发电机发挥作用而进行能量再生并充电的功能的车辆。因此，本发明的实施方式的混合动力车辆是所谓的并联混合动力、串并联混合动力、串联混合动力等各种混合动力形式的车辆。

图1利用骨架图来示意性地表示搭载有双电动机形式的混合动力驱动装置的混合动力车辆(以下，简记为车辆)1的例子。发动机(ENG)2的输出轴3与动力分割装置4连接。发动机2是作为车辆的动力源而通常使用的汽油发动机或柴油发动机等内燃机，是燃烧燃料而输出转矩的热力机。其输出动力通过控制吸入空气量和燃料喷射量而被适当地控制。图1所示的发动机2构成为以电气方式进行其控制。

动力分割装置4是将发动机2输出的转矩分割成行驶用的转矩和发电用的转矩的装置，由通过输入旋转要素、反力旋转要素、输出旋转要素产生差动作用的差动机构构成。在图1所示的例子中，通过单一小齿轮型的行星齿轮机构构成动力分割装置4。行星齿轮机构具有太阳轮4S、齿圈4R、将与上述太阳轮4S和齿圈4R啮合的小齿轮保持为能够自转且公转的行星架4C。该行星架4C与发动机2的输出轴3连接，因此行星架4C成为输入旋转要素。另外，太阳轮4S与第一电动机(MG1)5连接，因此太阳轮4S成为反力旋转要素。此外，在齿圈4R上一体化地设置输出齿轮6，因此齿圈4R成为输出旋转要素。

第一电动机5是具有发电功能的电动机，被供给电力而作为电动机发挥作用，由此输出使太阳轮4S向正方向(发动机2的旋转方向)或负方向(与发动机2的旋转方向相反的方向)旋转的正转矩，另外输出以通过发电而阻止太阳轮4S的旋转的方式作用的负转矩。该第一电动机5相当于本发明的实施方式中的发电装置。

与上述发动机2及动力分割装置4排列的轴线平行地配置副轴7。在该副轴7上一体地设有从动齿轮8，该从动齿轮8与上述输出齿轮6啮合。另外，在副轴7上一体地设有直径小于从动齿轮8的驱动齿轮9，该驱动齿轮9与作为最终减速器的差动齿轮10的齿圈11啮合。并且，驱动齿轮9的直径小于齿圈11，因此副轴7、从动齿轮8及驱动齿轮9构成减速机构。

此外，设有第二电动机(MG2)12。第二电动机12优选的是具有发电功能的电动机，在转子轴14上安装有与上述从动齿轮8啮合且直径小于从动齿轮8的驱动齿轮13。因此，第二电动机12构成为经由上述减速机构及差动齿轮10而向左右的驱动轮15输出驱动转矩，另外由从驱动轮15输入的转矩驱动而发电。

第一电动机5及第二电动机12与电动机控制器(MCU)16电连接。电动机控制器16至少具有变换器17及蓄电装置(蓄电池)18。因此，各电动机5、12构成为经由该电动机控制器16而相互电连接，在各电动机5、12之间能够交接电力。另外，构成为在各电动机5、12与蓄电池18之间能够交接电力。

设有对上述发动机2及各电动机5、12进行控制的电子控制装置(ECU)19。该电子控制装置19相当于本发明的实施方式中的控制器。电子控制装置19以微型计算机为主体而构成，使用从各种传感器(未图示)等输入的数据及预先存储的数据来进行运算，并将其运算结果作为控制指令信号输出。通过该电子控制装置19进行的发动机2的控制是发动机2的起动(启动)及停止、燃料喷射量及吸入空气量的控制等。另外，各电动机5、12的控制是使其作为电动机发挥作用的情况下的输出转矩和转速、使其作为发电机发挥作用的情况下的转矩和转速等的控制。这些控制根据车辆1的行驶状态而执行，因此向电子控制装置19输入表示行驶状态的各种数据。列举这些数据的例子，为车速、表示驾驶者的要求动力的加速器开度、发动机2的燃料喷射量(燃料供给量)、各电动机5、12中的消耗电力或发电量、蓄电池18的充电剩余量(SOC：State Of Charge(电量状态))等。

在构成上述动力分割装置4的太阳轮4S、齿圈4R、行星架4C的各转速之间存在基于行星齿轮机构的齿轮比(太阳轮4S的齿数与齿圈4R的齿数之比)的预定的关系。因此，能够通过适当地控制太阳轮4S的转速来控制发动机2的转速或动作点。图2示出关于构成动力分割装置4的行星齿轮机构的共线图。图2示出对发动机2进行驱动并使第一电动机5作为发电机发挥作用的所谓混合动力模式(HV模式)的状态。在该状态下，与行星架4C连接的发动机2向正方向旋转而输出转矩，与此相对，第一电动机5向正方向旋转而输出负转矩。即，第一电动机5通过发动机2输出的转矩而旋转来作为发电机发挥作用。其结果是，作为输出旋转要素的齿圈4R向正方向旋转，发动机2输出的转矩从输出齿轮6输出。因此，如果使第一电动机5的转速增大，则发动机转速增大，另外如果使第一电动机5的转速下降，则发动机转速下降。通过与这样的转速控制一起控制发动机2的吸入空气量，能够维持发动机2的输出动力并使发动机2的动作点变化。

图3是示意性地表示发动机2的输出动力与最佳燃料经济性动作点之间的关系的图，纵轴选取发动机转矩Te，横轴选取发动机转速Ne，通过附图标记P示出等输出线，通过附图标记LF示出将最佳燃料经济性动作点相连而得到的最佳燃料经济性线。使发动机2实际运行而求出各动作点处的燃料经济性，将实际能够运行的动作点中的燃料经济性最良好的动作点连接而求出最佳燃料经济性线LF。并且，发动机转速Ne的下限值为怠速转速，因此最佳燃料经济性线LF在怠速转速或接近于怠速转速的转速下成为纵向的直线。另外，在图3中，附图标记T表示最大转矩线。

发动机2的燃料经济性特性如图3所示，因此通常的行驶时的发动机2的动作点作为一例而如下地求出。在汽油发动机的情况下，输出转矩成为与节气门开度(即吸入空气量)对应的转矩，因此根据当前时点的车速和加速器开度来求出要求动力。能够以最佳燃料经济性输出该要求动力的目标发动机转速根据图3来求出。根据该目标发动机转速和要求动力来求出目标转矩。如上所述，能够通过第一电动机5控制发动机转速，所以以使发动机2的转速成为上述目标发动机转速的方式控制第一电动机5的转速。另外，发动机2的输出转矩根据吸入空气量而变化，所以以实现上述目标转矩的方式控制发动机2的节气门(未图示)的开度。这样，求出与驾驶者的要求动力对应的动作点，发动机2以该动作点运行。即，在HV模式下，基本上，发动机2按照最佳燃料经济性线LF上的动作点运行。

在如上所述地控制发动机2的转速(动作点)的状态下，第一电动机5作为发电机发挥作用。通过该第一电动机5发电的电力向第二电动机12供给而第二电动机12输出驱动转矩。因此，发动机2输出动力，在通过第一电动机5控制该发动机2的转速的HV模式下，发动机2输出的转矩的一部分(所谓的直达转矩)从动力分割装置4经由上述减速机构及差动齿轮10而向驱动轮15传递，另外发动机2输出的剩余的转矩由第一电动机5暂时转换成电力之后，由第二电动机12再转换成驱动转矩而向驱动轮15传递。

另外，在HV模式下，在蓄电池18的SOC不足或者被要求大的加速度而发动机2的输出动力增大的情况下等，由第一电动机5发电的电力向蓄电池18充电。另外，在上述车辆1中，也能够进行使发动机2停止而利用蓄电池18的电力驱动第二电动机12来进行行驶的所谓的EV行驶。在该EV行驶的状态下，在蓄电池18的SOC下降的情况下，使发动机2起动而通过第一电动机5发电，将该电力向第二电动机12供给，另外向蓄电池18充电。此外，在车辆1减速时，通过从驱动轮15向第二电动机12传递的转矩使第二电动机12旋转而使第二电动机12作为发电机发挥作用，并将产生的电力向蓄电池18充电。即，进行能量再生。

车辆1为了行驶而使发动机2和第二电动机12中的至少任一方作为驱动力源进行动作。在使第二电动机12作为驱动力源进行动作的情况下消耗的蓄电池18的电力是通过车辆1行驶、或者通过发动机2动作、此外通过能量再生而得到的电力，因此蓄电池18的电力能够换算成由发动机2消耗的燃料的量。将电力换算成为了得到该电力而消耗的燃料量的值、即存储于蓄电池18的电力的每单位量的消耗燃料量(g/kWh)被称为蓄电池燃料消耗率。在此，存储于蓄电池18的电力能够通过对充电量与放电量之差进行累计而求出，或者能够基于端子间电压等而以电气方式求出。另外，相当于向蓄电池18充电的电力的消耗燃料量能够通过从由发动机2喷射的燃料的累计量减去为了行驶而消耗的量和空调装置(空调)等辅机消耗的量的累计量而求出。

存储于蓄电池18的电力包括驱动发动机2而得到的电力和通过能量再生而得到的电力，另外包括使发动机2在能量效率良好的动作点下运行而得到的电力和使发动机2在能量效率差的动作点下运行而得到的电力。因此，蓄电池燃料消耗率逐步变化。另外，为了评价电力也可以将电力成本作为参数，但是在本发明的实施方式中采用燃料消耗率是为了符合化石燃料的消耗量和废气量、温室气体(温室效应气体)的排出量的算出或其削减的目的。

本发明的实施方式中的控制装置构成为以燃料消耗率评价蓄电池18的电力和发动机2的动作状态，来选择车辆1行驶时的驱动方式(行驶模式)。参照图4所示的流程图对其控制的一例进行说明。另外，以下说明的控制由上述电子控制装置19执行。

图4所示的控制例是车辆1以低速(低负载)反复进行起步和停止的情况下的控制例，因此在发动机2停止的状态下执行。另外，为了起步而加速器开度增大，如果其开度超过将行驶模式从EV模式切换为HV模式的阈值，则发动机2起动。

在图4所示的步骤S1中，判断驾驶员要求动力Pd小于预先规定的基准动力P0小的情况及即将执行步骤S1的时点之前的蓄电池燃料消耗率F1p大于预先规定的发电判定值FEH的情况是否成立。前者的关于驾驶员要求动力Pd的判断相当于本发明的实施方式中的第一判定，后者的关于蓄电池燃料消耗率F1p的判断相当于本发明的实施方式中的第二判定。

上述驾驶员要求动力Pd能够根据车速和加速器开度来求出。另外，在车辆1停止的情况下，根据加速器开度来求出。用于判定该驾驶员要求动力Pd的大小的基准动力P0是用于在基于该驾驶员要求动力Pd对发动机2进行驱动而行驶的情况下，判定发动机2的燃料经济性(能量效率或燃料消耗率)是否变差的值。即，当发动机2以低于预定值的低负载运行时，发动机2的动作点成为从上述最佳燃料经济性线LF较大地偏离的动作点，而进行燃料经济性较差的运行。基准动力P0是用于判定是否成为这样的运行状态(燃料经济性较差的低负载运行状态)的阈值，可以通过使用了实车的实验或计算机中的模拟等而预先规定。

另一方面，如上所述，蓄电池燃料消耗率F1p能够基于当时的蓄电池18的充电电力和为了得到该充电电力而消耗的燃料量来求出。用于判定该蓄电池燃料消耗率F1p的大小的发电判定值FEH是用于避免过度频繁的发电的阈值。更具体而言，设定为只有在蓄电池燃料消耗率逐渐增大的情况下，进行高效率的发电而使蓄电池燃料消耗率下降。其值可以在设计上适当规定，或者可以根据与后述的发动机2的动作点之间的关系而通过使用了实车的实验或计算机中的模拟等来预先规定。

在图4所示的控制例中，当在步骤S1中作出了肯定判断的情况下，将用于控制发动机2的输出动力的控制目标动力Pet的值设定为预先规定的预定值Pe(步骤S2)。该预定值Pe是大于驾驶员要求动力Pd的值，是能够进行上述最佳燃料经济性线LF上的动作点或基于最佳燃料经济性线LF而以燃料经济性成为良好(低燃料经济性)的方式规定的动作点上的运行(或者能够选择这样的动作点)的动力。另外，最佳燃料经济性线根据发动机2的排气量等规格而不同，因此预定值Pe按照各发动机2或者各车种(车辆体格)通过实验或模拟来预先决定。

当以这样设定的控制目标动力Pet使发动机2运行时，发动机2输出的动力大于驾驶员要求动力Pd，作为行驶用的动力来说是过剩的。因此，基于该输出动力的过剩量(控制目标动力Pet与驾驶员要求动力Pd之差)来设定第一电动机5的发电电力d(步骤S3)。具体而言，向控制目标动力Pet与驾驶员要求动力Pd之差加上预定的修正值α来求出发电电力d。

d＝Pet-Pd+α

另外，修正值α是包含空调和车前灯等辅机类所要求的电力和温度等与环境对应的加减算值的值。

接下来，求出这样进行了发电之后的蓄电池燃料消耗率F1(g/kWh)(步骤S4)。首先，求出将充电后的蓄电池能量换算成燃料量的值(蓄电池能量燃料用换算值(g))J’(g)。这能够通过向即将充电之前的值J加上通过充电而增大的燃料量换算值并减去通过放电(输出)而减少的燃料量换算值来求出。通过充电而增大的燃料量换算值是通过对发电时的发动机燃料消耗率G(g/kWh)乘以上述发电电力d(kWh)而求出(G×d)的。另外，发电时的发动机燃料消耗率G是为了得到发电电力的单位量而消耗的燃料量，采用考虑了效率的值。具体而言，

G＝发电时的发动机燃料消耗率×1/(MG1的发电效率)×1/(蓄电池充电效率)。

另外，通过放电(输出)而减少的燃料量换算值通过对蓄电池燃料消耗率的上次值(即是充电之前的值，是放电的时点的蓄电池燃料消耗率)F0乘以来自蓄电池18的输出电力量c(kWh)而求出(F0×c)。另外，蓄电池燃料消耗率的上次值F0是充电之前的值，是放电的时点的蓄电池燃料消耗率。结果是，成为

J’＝J+G×d-F0×c。

另外，一并求出蓄电池电力累计值a’。这是通过对充电前的电力累计值a加上发电电力量d及再生电力量r并减去输出(放电)电力量c而求出的。

a’＝a+(d+r)-c

通过将这样求出的蓄电池能量燃料量换算值J’除以蓄电池电力累计值a’，来求出充电后的蓄电池燃料消耗率F1。

F1＝J’/a’

另一方面，当在上述步骤S1中作出了否定判断的情况下，将用于控制发动机2的控制目标动力Pet设定为基于来自车辆1的各部的要求的动力(步骤S5)。在此，来自各部的要求包括基于加速器开度的驾驶员要求动力Pd及包含辅机类所需的电力的相当于上述修正值α的动力。换言之，不会将控制目标动力Pet提升至大于驾驶员要求动力Pd的预先规定的动力。

Pet＝Pd+α

在步骤S1中作出否定判断的情况是驾驶员要求动力Pd成为基准动力P0以上的情况或者蓄电池燃料消耗率的上次值F1p成为发电判定值FEH以下的情况，或者这两方的情况。即，是在本发明的实施方式的第一判定和第二判定中的任一个判定中作出了否定判定的情况。如果第一判定中的条件不成立，则发动机2以一定程度上较大的负载进行运行，因此发动机燃料消耗率不会特别增大(变差)，可认为不需要将该动作点向高输出侧提升。因此，进入步骤S5，将发动机2的控制目标动力Pet设为与驾驶员要求动力Pd对应的值。另外，如果第二判定中的条件不成立，则向蓄电池18充电的电力的燃料消耗率较低，向蓄电池18充电的必要性较低，因此设为不进行特别积极的充电，避免发电过多。

在步骤S5中设定了关于发动机2的控制目标动力Pet之后，进入步骤S4，求出蓄电池燃料消耗率F1。在步骤S4中求出的蓄电池燃料消耗率F1用于选择行驶模式。即，根据起步等加速要求而求出对发动机2进行驱动时的发动机(ENG)燃料消耗率FENG，判断该发动机燃料消耗率FENG是否小于蓄电池燃料消耗率F1(良好)(步骤S6)。当在该步骤S6中作出了肯定判断的情况下，选择对发动机2进行驱动而以其动力行驶的发动机行驶(ENG行驶)模式(步骤S7)，然后使图4的控制暂时结束。这是因为为了行驶而消耗的燃料量较少，进而能够减少废气或温室气体的排出量的缘故。另外，当在步骤S6中作出了否定判断的情况下，选择以蓄电池18的电力对第二电动机12进行驱动而行驶的电气行驶(EV行驶)模式(步骤S8)，然后使图4的控制暂时结束。这是因为与驱动发动机2相比燃料的消耗量减少，进而能够减少废气或温室气体的排出量的缘故。

对于进行上述控制的本发明的实施方式的装置的效果，如下地进行说明。图5是示意性地表示车辆1由于交通拥堵等而反复进行起步、之后的低速下的行驶及停止的所谓的市区行驶时的发动机2的输出动力的提升及与之相伴的充电的状况的时间图。在这样的行驶环境下，对应于前方车辆的行动而驾驶者细微且频繁地操作加速踏板和制动踏板，因此驾驶员要求动力Pd频繁且大小多样地变化。对应于此而车速V反复变化，另外这样反复进行低速下的行驶和停止。在停车状态下的驾驶员要求动力Pd(加速器开度)较小的情况下，车辆1对第二电动机12进行驱动而进行EV行驶，但是当加速踏板被一定程度较大地踩下时，为了确保驱动力而发动机2起动，成为ENG行驶或HV模式。

在图5中的t1时点和t2时点，驾驶员要求动力Pd(加速器开度)较小，因此选择EV行驶模式。在之后的t3时点，驾驶员要求动力Pd大于t1时点和t2时点。根据该要求而对发动机2进行驱动时的发动机燃料消耗率成为比低速、低负载状态大的值。另外，蓄电池燃料消耗率F1即使暂时增大也未超过发电判定值FEH。因此，在该情况下，关于发动机2不执行将控制目标动力Pet提升为上述预定值Pe的控制。即图5所示的发动机(ENG)动力增大标志Fg1不设为ON。另外，相同地，不执行使发电量如在上述步骤S3中说明的那样增大的控制。即

图5所示的发电量增大标志Fg2不设为ON。这样，只要蓄电池燃料消耗率F1低于发电判定值FEH而未特别增大(变差)，就不通过发动机2的动力积极地发电。由此能避免发电过多。这样的状况在图5所示的t4时点和t5时点下也相同。

此外，在之后的t6时点为了起步而驾驶员要求动力Pd增大的情况下，蓄电池燃料消耗率F1变得大于发电判定值FEH。在该情况下，如果驾驶员要求动力Pd小于基准动力P0，则上述图4所示的步骤S1中的判断结果成为肯定的结果。即，本发明的实施方式中的第一判定的条件和第二判定的条件都成立，判定结果成为肯定的结果。因此，在该情况下，发动机动力增大标志Fg1及发电量增大标志Fg2成为ON。其结果是，发动机2的控制目标动力Pet被提升至上述预定值Pe。因此，发动机2起动。另外，发电电力d如在上述步骤S3中说明的那样设定为基于控制目标动力Pet的预定值Pe与驾驶员要求动力Pd之差的值。

图3示意性地示出这样提升了发动机2的控制目标值的情况下的动作点的变化。与驾驶员要求动力Pd对应的动作点由于驾驶员要求动力Pd的值较小而如图3中的附图标记A所示地处于低转速、低转矩侧，从最佳燃料经济性线LF较大地分离。因此，当在该动作点A处使发动机2运行时，燃料消耗率增大(变差)，另外，如果通过该发动机2使第一电动机5旋转而发电，则蓄电池燃料消耗率增大(变差)。与此相对，如果将控制目标动力Pet设定为预先规定的上述预定值Pe，则在混合动力车辆1中，执行将发动机2的动作点设定为最佳燃料经济性线LF上的动作点的混合动力控制，因此发动机2以图3中的附图标记B所示的动作点进行运行。另外，动作点B不需要与最佳燃料经济性线LF上的点准确地一致，可以根据车辆1的状态而稍微偏离。总之，只要是基于最佳燃料经济性线LF上的动作点而决定的点即可。因此，根据本发明的实施方式的控制装置，即使在以驾驶员要求动力Pd较小的状态行驶的情况下，发动机2的控制目标动力Pet也设定为大于驾驶员要求动力Pd的值，其结果是，能够使发动机2的燃料消耗率下降。另外，将以燃料消耗率较小(良好)的状态运行的发动机2作为动力源进行发电，因此对蓄电池18充电的电力的燃料消耗率变小(良好)。

在图5中的附图标记t7和附图标记t8、附图标记t9所示的各时点，也是在车辆1起步或加速时蓄电池燃料消耗率F1超过发电判定值FEH，另外驾驶员要求动力Pd小于基准动力P0，从而执行与t6时点相同的控制。即，上述各标志Fg1、Fg2成为ON，控制目标动力Pet被提升为预定值Pe，另外通过基于驾驶员要求动力Pd与上述预定值Pe之差的动力而积极地发电。另外，虽然在上述各时点之间为了起步或加速而驾驶员要求动力Pd增大，但是由于蓄电池燃料消耗率F1未超过发电判定值FEH而各标志Fg1、Fg2仍为OFF的状态。即，不执行使发动机2起动而将其控制目标动力Pet提升为预定值Pe的控制，或积极地进行发电(使发电量增大)的控制。在该情况下，执行上述图4所示的步骤S5的控制。

为了比较，对不执行本发明的实施方式的装置的控制的情况进行说明。图6示意性地示出上述市区行驶的现有例，在该图6所示的例子中，也是驾驶员要求动力Pd、车速V及蓄电池燃料消耗率F1与图5所示的例子大致相同地变化。然而，不执行本发明的实施方式的控制，因此发动机2根据驾驶员要求动力Pd的增大而起动。即，在图6中，在相当于上述图5所示的t4时点和t5时点的t14时点和t15时点，由于驾驶员要求动力Pd一定程度增大而发动机ON标志Fg3成为ON，发动机2起动。在该情况下，从发动机2向第一电动机5传递转矩，所以第一电动机5进行发电。然而，发动机2成为低负载下的运行而燃料消耗率较大，因此蓄电池燃料消耗率F1也增大。之后的t16时点相当于图5所示的t6时点，在该t16时点也是驾驶员要求动力Pd增大，发动机2起动。然而，该情况下的发动机2的起动的主要原因是驾驶员要求动力Pd(加速器开度)的增大，蓄电池燃料消耗率F1不是主要原因。

这样的状况在相当于图5所示的t7时点、t8时点及t9时点的图6的t17时点、t18时点及t19时点也相同。此外，在图6所示的例子中，在t18时点与t19时点之间，在t20时点驾驶员要求动力Pd也增大，这成为主要原因而发动机ON标志Fg3成为ON，从而发动机2起动。在图5所示的例子中，蓄电池燃料消耗率F1为发电判定值FEH以下，由此不会使发动机2起动或者将其输出动力提升为比驾驶员要求动力Pd大的值。这样的状况在t19时点之后的t21时点也相同。结果是，在以往的控制中，当驾驶员要求动力Pd一定程度增大时，以其为主要原因而发动机2起动，因此也存在以燃料消耗率较大的状态运行的情况，因此燃料经济性恶化或无法改善的可能性较高。另外，也有以燃料消耗率较大的状态使发动机2运行并利用其动力发电的情况，因此蓄电池燃料消耗率F1变大，也由于这一点，混合动力车辆的燃料经济性变差或无法改善的可能性高。

与此相对，本发明的实施方式的控制装置在蓄电池燃料消耗率F1大于作为判断的基准的发电判定值FEH的状态下，在发动机2以燃料消耗率较大的低负载状态运行的情况下，将发动机2的控制目标动力Pet提升为能够减小燃料消耗率的动力并以该状态进行发电。因此，能够使发动机2高效地运行而使燃料经济性下降，并能够降低蓄电池燃料消耗率F1。其结果是，根据本发明的实施方式的控制装置，能够提高混合动力车辆1的燃料经济性，进而能够削减废气或温室气体。

另外，在本发明的实施方式的控制装置中，使发动机2的输出动力大于驾驶员要求动力Pd，并在该状态下进行发电及充电，因此对发动机2的输出动力进行电力转换而向驱动轮15传递的比例变高。因此，虽然产生与电力转换相伴的传递效率的下降，但是基于燃料消耗率的改善的能量效率的提高能弥补传递效率的下降，因此能够提高车辆1整体(控制系统整体)的能量效率。

另外，本发明不限定于上述各图所示的结构，也能够应用于搭载有单电动机形式的混合动力驱动装置的混合动力车辆的控制装置。

附图标记说明

1…混合动力车辆，2…发动机，3…输出轴，4…动力分割装置，5…第一电动机，12…第二电动机，15…驱动轮，16…电动机控制器，18…蓄电装置(蓄电池)，19…电子控制装置。

Claims (2)

1.一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备：发动机，燃烧燃料而输出转矩且能够在维持输出动力的状态下改变由转速和输出转矩决定的动作点；发电装置，由所述发动机驱动而发电；蓄电装置，存储由所述发电装置发电的电力；及行驶用的电动机，从所述蓄电装置被供给电力而输出行驶用的转矩，所述混合动力车辆的控制装置的特征在于，

所述混合动力车辆的控制装置具有控制所述发动机的动作点和向所述蓄电装置充电的充电量的控制器，

所述控制器基于已经存储于所述蓄电装置的电力量和为了得到所述电力量而消耗的所述发动机的燃料量，求出已经存储于所述蓄电装置的电力的每单位量的所述燃料量即蓄电池燃料消耗率，

所述控制器进行第一判定及第二判定，所述第一判定为是否所述混合动力车辆的驾驶者要求了所述混合动力车辆的行驶且基于所述驾驶者的使所述混合动力车辆行驶的驾驶员要求动力小于预先规定的基准动力的判定；所述第二判定为作为对所述发动机进行驱动的条件而所述蓄电池燃料消耗率大于为了判定所述蓄电池燃料消耗率的大小的预先规定的发电判定值的判定，

当在所述第一判定及所述第二判定中分别作出了肯定判定的情况下，所述控制器将所述发动机的控制目标动力设定为大于所述驾驶员要求动力且与所述驾驶员要求动力相比能够以低燃料消耗输出的预先规定的预定值，

通过以所述预定值进行运转的所述发动机驱动所述发电装置，

并且将从所述发电装置向所述蓄电装置充电的发电电力设定为基于所述驾驶员要求动力与所述控制目标动力之差的量。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其特征在于，

所述控制器将以所述预定值进行动作的所述发动机的动作点设为基于能够输出所述预定值的动力的动作点中的燃料经济性最良好的最佳燃料经济性动作点而决定的动作点。

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