CN112519756A - 车辆的驱动控制装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆的驱动控制装置。本发明是着眼于其技术课题而做出的发明，提供一种能够抑制以蓄电装置的内部电阻的增大为要因的驱动力的降低的车辆的控制装置。在具备作为驱动力源的马达、和向马达供给电力的蓄电装置和发电装置的车辆的控制装置中，预测对蓄电装置要求的电力(步骤S1)，基于输出了预测到的要求电力的情况下的蓄电装置的内部电阻来预测蓄电装置的能够输出的电力(步骤S2)，在无法从蓄电装置输出要求电力的情况下，在变得无法从蓄电装置输出要求电力的时间点以前，执行负荷减少控制，所述负荷减少控制是与能够从蓄电装置输出要求电力的情况相比，使从发电装置向马达通电的电力增加并使蓄电装置的输出电力降低的控制(步骤S4)。

Description

车辆的驱动控制装置

技术领域

本发明涉及能够通过从发电机和蓄电装置中的至少任一方向驱动用马达供给电力来进行行驶的车辆的驱动控制装置。

背景技术

在专利文献1中记载了一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备将发动机的动力变换为电力的发电机、和被供给由该发电机发出的电力和充入到蓄电装置的电力并输出驱动转矩的马达。该专利文献1所记载的控制装置构成为，为了抑制以蓄电装置的内部电阻的上升为要因而蓄电装置的输出被限制的情况，分别求出(计算)预定期间内的充电和放电的电流的累计值和该电流的平方的累计值，以使得该电流的累计值不超过第1阈值，另外电流的平方的累计值不超过第2阈值的方式控制蓄电装置的电流。

在专利文献2中记载了一种控制装置，预先在控制器中存储有确定了基于蓄电装置的充电剩余量(以下，记为SOC)和蓄电装置的温度的能够输出的最大电力的映射，根据由实际的SOC和温度确定的蓄电装置的状态求出能够输出的电力，在该能够输出的电力无法满足要求电力的情况下，通过发电机将发动机的动力变换为电力，并将该变换后的电力通入驱动用马达。

此外，在专利文献3中记载了一种以使得在到达能够充电的目标地点的时间点下SOC降低到下限值的方式控制发电机的混合动力车辆的控制装置。该控制装置构成为，在距目标地点的距离成为了预定距离以下的情况下，越接近目标地点，则将SOC的暂定目标值设定得越小，并且将基于发电机的最大发电量设定得越高。

此外，在专利文献4中记载了一种混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备连结于发动机的输出轴的马达、高电压的蓄电装置、将从高电压的蓄电装置输出的直流电流变换为交流电流并将其向马达供给的变换器、与高电压的蓄电装置电连接的低电压的蓄电装置、以及设置于高电压的蓄电装置与低电压的蓄电装置之间的DCDC转换器。该控制装置构成为，在SOC降低到了预定值以下的情况下，求出基于DCDC转换器的消耗电流值的消耗电力，发电机发出该消耗电力以上的电力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-79447号公报

专利文献2：日本特开平10-295045号公报

专利文献3：日本特开2013-177091号公报

专利文献4：日本特开2017-94894号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1所记载的控制装置在蓄电装置的充电和放电的电流的累计值、该电流的平方的累计值超过阈值的情况下，以使该蓄电装置的电流降低的方式进行控制，因此，为了满足对混合动力车辆要求的行驶功率，如专利文献2所记载的控制装置那样，由发电机发出不足的量的电力，并向马达供给，或者从发动机向驱动轮传递不足的量的行驶功率。然而，在如搭载有最大输出较小的发动机的增程式车辆那样，无法仅通过发动机满足车辆的最大输出的情况下，即使将发动机的输出设为了最大值，有时也无法输出所要求的行驶功率，在这样的情况下，从蓄电装置向马达供给电力并从马达输出不足的动力。即，如专利文献1所记载的控制装置那样，有可能无法限制蓄电装置的电流而蓄电装置的耐久性降低、或者有可能因限制蓄电装置的电流而无法输出要求驱动力。

本发明是着眼于上述的技术课题而做出的发明，其目的在于提供一种能够抑制以蓄电装置的内部电阻的增大为要因的驱动力的降低的车辆的控制装置。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述的目的，本发明提供一种车辆的控制装置，所述车辆具备：作为驱动力源的马达，以能够传递转矩的方式连结于驱动轮；蓄电装置，以能够供给电力的方式连结于所述马达，并且，所述蓄电装置通过持续输出电力而内部电阻增大，能够输出的电力降低；以及发电装置，所述发电装置以能够不经由所述蓄电装置地供给电力的方式连结于所述马达，所述控制装置的特征在于，具备控制所述蓄电装置的输出电力和所述发电装置的发电电力的控制器，所述控制器，预测被要求从所述蓄电装置向所述马达输出的电力，预测输出了所预测的要求电力的情况下的所述蓄电装置的内部电阻，基于所预测的所述蓄电装置的内部电阻来预测所述蓄电装置的能够输出的电力，判断是否能够从所述蓄电装置输出所述要求电力，在无法从所述蓄电装置输出所述要求电力的判断成立的情况下，在变得无法从所述蓄电装置输出所述要求电力的时间点以前，执行负荷减少控制，所述负荷减少控制是与能够从所述蓄电装置输出所述要求电力的情况相比，使从所述发电装置向所述马达通电的电力增加，并使所述蓄电装置的输出电力降低的控制。

另外，在本发明中，可以是，所述负荷减少控制包括如下控制：在变得无法从所述蓄电装置输出所述要求电力的时间点以前，在从所述发电装置向所述马达供给着发电电力的情况下，使向所述马达供给着所述发电电力的时间点下的所述发电电力增加。

另外，在本发明中，可以是，所述控制器构成为，预测开始所述发电装置的发电的预定的条件成立的时间，所述负荷减少控制包括如下控制：通过使开始所述发电装置的发电的时间比所述预定的条件成立的时间提前，从而使从所述发电装置向所述马达通电的电力增加。

另外，在本发明中，可以是，所述控制器构成为，预测开始所述发电装置的发电的预定的条件成立的发电开始时间，所述负荷减少控制包括如下控制：通过使所述发电开始时间以后的所述发电装置的发电电力增加到最大发电电力，并且使开始所述发电装置的发电的时间比所述预定的条件成立的时间提前，从而使从所述发电装置向所述马达通电的电力增加。

另外，在本发明中，可以是，所述控制器构成为，基于执行了所述负荷减少控制的情况下的所述发电装置的发电电力来修正所预测的要求电力和所述内部电阻。

另外，在本发明中，可以是，所述控制器构成为，基于从所述蓄电装置输出的过去的电力来预测所述要求电力。

另外，在本发明中，可以是，所述控制器，在所述车辆的外部气温和外部气压降低的情况下，以使所预测的要求电力增加的方式进行修正。

另外，在本发明中，可以是，所述控制器，基于输出了所述要求电力的情况下的所述蓄电装置的温度和所述蓄电装置的充电剩余量、以及所述蓄电装置的劣化程度中的至少任一个参数来预测所述蓄电装置的内部电阻。

并且，在本发明中，可以是，所述发电装置由发动机、和将所述发动机的动力变换为电力的发电机构成，所述发动机的最大输出比所述马达的最大输出小。

发明的效果

根据本发明的马达，预测对蓄电装置要求的电力，并且基于输出了要求电力的情况下的内部电阻来判断是否能够输出该所预测的要求电力。即，考虑到蓄电装置的内部电阻增大的情况，判断是否能够输出要求电力。并且，在无法输出要求电力的情况下，在变得无法从蓄电装置输出要求电力的时间点以前，执行负荷减少控制，所述负荷减少控制是与能够输出要求电力的情况相比，使从发电装置向马达通电的电力增加并使蓄电装置的输出电力降低的控制。结果，能够抑制因蓄电装置的内部电阻增大而蓄电装置的输出电力被限制引起的驱动力的降低。换言之，能够抑制以蓄电装置的内部电阻的增大为要因而向马达通电的电力降低的情况。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式中的车辆的一例的示意图。

图2是用于说明本发明的实施方式中的控制的一例的流程图。

图3是用于说明预测指令电力的手段(方法)的图。

图4是用于说明求出预测电力的手段(方法)的框图。

图5是用于说明负荷减少控制的一例的流程图。

图6是示出指令电力和预测电力的变化的图。

图7是通过使发电装置的发电量增加而修正了指令电力的图。

图8是基于修正后的指令电力修正了预测电力的图。

图9是示出将发电装置的发电量设为最大时的指令电力的图。

图10是示出使发电装置的发电开始时间提前了的状态的图。

图11是用于说明负荷减少控制的另一例的流程图。

图12是示出不足电力量的图。

图13是示出基于不足电力量使发电装置的发电量增大后的状态的图。

图14是通过使发电装置的发电量增加而修正了指令电力的图。

图15是基于修正后的指令电力修正了预测电力的图。

图16是示出使发电装置的发电开始时间提前了的状态的图。

附图标记说明

1：车辆；

2：马达；

3：蓄电装置；

4：发电装置；

7：驱动轮；

8、12：变换器；

9：发动机；

10：发电机；

13：电子控制装置(ECU)；

14：温度预测部；

15：SOC预测部；

16：内部电阻预测部；

17：电力预测部。

具体实施方式

在图1中示出用于说明本发明的实施方式中的车辆的一例的示意图。图1所示的车辆1与以往已知的增程式电动汽车同样地构成。即，具备作为驱动力源的马达(M)2、向该马达2供给电力的蓄电装置(BATT)3、以及对蓄电装置3进行充电、或者产生用于补充从蓄电装置3向马达2通入的电力的不足量的电力的发电装置4。

图1的马达2与以往已知的被采用为混合动力车辆、电动汽车的驱动力源的马达同样，能够采用永磁体式的同步马达等，在其输出轴5经由差动齿轮单元6连结有驱动轮7。此外，虽然在图1所示的例子中，在马达2与驱动轮7之间的转矩传递路径中仅具备差动齿轮单元6，但也可以还设置能够变更马达2与驱动轮7的转速比的变速器等齿轮系。另外，虽然在此示出了从一个马达2向左右的驱动轮7传递转矩的例子，但例如也可以是如轮内马达(in-wheel motor)等那样在各个驱动轮7均具备马达的构成，进而，也可以是具备连结于一对前轮的马达和连结于一对后轮的其他马达的构成。

上述的马达2除了具备作为通过被供给电力而输出将车辆1向前后推进的方向的转矩的驱动力源的功能以外，还具备作为通过以使驱动轮7的转速降低的方式输出转矩来将车辆1的动能的一部分变换为电力的发电机的功能。用于向该马达2供给电力或者充入由马达2发出的电力的蓄电装置3连接于马达2。

该蓄电装置3可以由锂离子电池、电容器、或全固态电池等构成，输出直流电流。与此相对，如上所述，马达2是交流马达。因此，在蓄电装置3与马达2之间设置有变换器8，所述变换器8用于将从蓄电装置3输出的直流电流变换为预定频率的交流电流、或者将由马达2发出的交流电流变换为直流电流。此外，也可以为了实现向马达2施加的电压(输入电压)的增大等而设置转换器。

上述的车辆1具备用于对该蓄电装置3进行充电、用于补充从蓄电装置3向马达2供给的电力的发电装置4。此处所示的发电装置4由发动机(ENG)9、和将该发动机9的动力变换为电力的发电机(G)10构成。

发动机9可以与以往已知的汽油发动机、柴油发动机等作为车辆的驱动力源而设置的发动机同样地构成，通过使燃料与空气的混合气燃烧来输出动力。因此，通过适当地控制其吸入空气量、燃料喷射量、或点火正时等，能够控制发动机9的输出。此外，如上所述，发电装置4是为了对蓄电装置3进行充电、补充从蓄电装置3向马达2供给的电力而设置的，因此，上述的发动机9是最大输出比马达2的最大输出小的小型发动机9。

在发动机9的输出轴11连结着发电机10。该发电机10可以采用周知的各种发电机，在此处所示的例子中，与上述马达2同样地由永磁体式的同步马达等交流马达构成。因此，通过以使发动机9的转速降低的方式从发电机10输出反力转矩，能够将发动机9的动力的一部分变换为电力，进而，通过控制由该发电机10输出的反力转矩，能够以使得发动机9的燃料经济性变得良好的方式控制发动机转速。另外，在发动机9起动时，通过使发电机10作为马达发挥作用，能够使发动机9起转(cranking)。

如上所述，发电机10由交流马达构成。因此，在发电机10与蓄电装置3之间设置有用于将由发电机10发出的交流电流变换为直流电流的变换器12。此外，在发电机10与蓄电装置3之间也可以设置转换器。

该变换器12与上述的变换器8以能够不经由蓄电装置3地进行电力的授受的方式电连接。即，能够在不从蓄电装置3向马达2供给电力的状态下，将由发电机10发出的电力向马达2供给。

设置有用于控制上述的马达2(或变换器8)、发电机10(或变换器12)、以及发动机9的电子控制装置(以下，记为ECU)13。该ECU13与以往已知的电子控制装置同样地以微计算机为主体，并且构成为，根据所输入的数据、和预先存储的运算式、映射等来输出用于控制马达2、发电机10、发动机9的信号。

例如，从检测加速器踏板的操作量的加速器开度传感器、检测车速的车速传感器、检测马达2的旋转角和转速的旋转变压器(resolver)、检测外部气压的传感器、检测外部气温的传感器、检测蓄电装置3的充电剩余量(以下，记为SOC)的传感器、检测蓄电装置3的温度的传感器、检测从蓄电装置3输出的电流的电流值的电流计、检测输入电压的电压计等向该ECU13输入数据。

另外，在ECU13例如存储有用于根据加速器开度和车速求出对车辆1要求的行驶功率(或要求驱动力)的映射、用于预测蓄电装置3的内部电阻的映射、或用于求出蓄电装置3的劣化程度的映射等。

基于上述的向ECU13输入的数据、映射等求出向马达2通入的电流的电流值及其频率、向发动机9供给的燃料和空气量、或向发电机10通入的电流的电流值及其频率，并基于所求出的数据向变换器8和变换器12输出信号、或者向未图示的节气门、燃料喷射装置输出信号。

像上述那样构成的车辆1基于加速器开度和车速求出要求的驱动力(或行驶功率)，求出为了满足该要求驱动力而对马达2要求的输出转矩。基于该输出转矩求出向马达2通入的电流的目标电流值，并从蓄电装置3输出电力。另外，根据SOC降低到下限值的情况、仅利用从蓄电装置3输出的电力的话无法满足与对车辆1要求的行驶功率相当的要求电力的情况等各种条件，驱动发动机9，由发电机10发出不足的量的电力，除了蓄电装置3以外还从发电机10向马达2供给电力。

另一方面，由于蓄电装置3的特性，若持续进行放电或充电，则有时内部电阻暂时增大而限制输出电流。从该蓄电装置3输出的电流值越高、或者输入的电流值越高，则越早地发生内部电阻的暂时的增大。也就是说，蓄电装置3的负荷越高，则内部电阻越早地暂时增大。

如上所述，本发明的实施方式中的车辆1的控制装置构成为，抑制以蓄电装置3的内部电阻的暂时增大为要因的驱动力的降低。图2是用于说明该控制的一例的流程图，由上述的ECU13执行。在此处所示的控制例中，首先，算出当前时间点以后的每预定时间的向蓄电装置3指示的输出电力(以下，记为指令电力)Pc(n)(步骤S1)。该步骤S1能够基于到当前时间点为止的行驶历史记录(输出电力)算出指令电力Pc(n)。

图3是用于说明算出指令电力Pc(n)的手段(方法)的一例的示意图。在图3所示的例子中，首先，将当前时间点以前的预定期间L1中的蓄电装置3的输出电力存储于ECU13，设为在当前时间点以后反复执行该预定期间L1中的行驶状态，将蓄电装置3的输出电力的变化映射化。在图3中用虚线表示该映射化后的蓄电装置3的输出电力。此外，在图3所示的例子中，设为在当前时间点以后，在预定期间L1的三倍的期间中反复预定期间L1中的行驶状态而映射化。

接着，基于外部气温和外部气压的变化来修正映射化了的输出电力。具体而言，在外部气温和外部气压逐渐降低的情况下判断为正在上坡路上行驶，以使得映射化了的输出电力逐渐增加的方式进行修正。另外，在外部气压的降低率逐渐增大的情况下，判断为路面坡度逐渐增大，使上述的修正量逐渐增加。与此相反，在外部气压的降低率逐渐减小的情况下，判断为路面坡度逐渐减小，使上述的修正量逐渐减少。

进而，在此，判断在设计上由于SOC降低到预先设定的允许下限值的情况等而执行抑制SOC的降低的控制，即，执行驱动发电机10的控制的条件在预定时间T1后是否有可能成立，在该条件有可能成立的情况下，设为在预定时间T1后将由发电机10产生的电力向马达2供给而修正输出电力。也就是说，从输出电力减去由发电机10发出的量的电力。优选，该情况下的发电机10的发电量基于从当前时间点到预定时间L1前为止的期间的平均车速、SOC的减少量(或减少率)来求出。

另外，发动机9的输出根据吸入空气量而变动，所以在外部气压低的情况下，发动机9的输出降低。因此，根据外部气压来修正发电机10的发电量。

如上述那样修正输出电力来算出指令电力Pc(n)。在图3中的蓄电装置3的输出电力的变化中用实线表示该指令电力Pc(n)，用虚线表示发动机9的输出的变化中的考虑外部气压之前的输出的变化，用实线表示基于外部气压进行了修正的情况下的输出的变化。

接着，求出(计算)当前时间点以后的每预定时间中的蓄电装置3的输出电力的预测值(以下，记为预测电力)Pp(n)(步骤S2)。在图4中示出用于求出预测电力Pp(n)的框图的一例。在此处所示的例子中，首先，将求出预测电力Pp(n)的时间点下的指令电力Pc(n)、比该时间点提前预定时间的蓄电装置3的温度Tb(n-1)、当前的外部气温To输入到温度预测部14，并基于上述的数据来求出计算预测电力Pp(n)的时间点下的蓄电装置3的温度Tb(n)。具体而言，基于输出了指令电力Pc(n)的情况下的蓄电装置3的发热量和蓄电装置3的散热量求出蓄电装置3的温度Tb(n)。

求出该蓄电装置3的发热量时的蓄电装置3的内部电阻也可以采用预先设定的内部电阻，即设为没有发生内部电阻的暂时的增大的情况下的内部电阻。或者，由于蓄电装置3的发热量根据蓄电装置3的内部电阻而增大，所以也可以采用在比求出预测电力Pp(n)的时间点靠预定时间之前求出的内部电阻的预测值Rp(n-1)。

另外，将求出预测电力Pp(n)的时间点下的指令电力Pc(n)、和比该时间点提前预定时间的SOC(n-1)输入到SOC预测部15，并基于上述的数据求出计算预测电力Pp(n)的时间点下的SOC(n)。即，在求出比当前时间点靠预定时间后的SOC(n+1)的情况下，基于预定时间后的指令电力Pc(n+1)和当前的SOC(n)求出预定时间后的SOC(n+1)，在求出比此时间点还靠预定时间后的SOC(n+2)的情况下，基于预定时间后的指令电力Pc(n+2)和先前求出的SOC(n+1)求出SOC(n+2)。

进而，将上述的蓄电装置3的温度Tb(n)、预定时间后的SOC(n)、指令电力Pc(n)、以及蓄电装置3的劣化程度D输入到内部电阻预测部16，并基于上述的数据来预测求出预测电力Pp(n)的时间点下的内部电阻R(n)。该蓄电装置3的劣化程度D例如可以基于蓄电装置3的输入电力、输出电力的过去的累计值等来确定。此外，内部电阻预测部16也可以基于上述的各数据中的至少任一个数据来预测内部电阻R(n)，另外，也可以基于其他参数来预测内部电阻R(n)，例如，准备用于基于使蓄电装置3持续工作的期间中的电流值的累计值求出内部电阻R(n)的映射，基于该映射进行预测等。

然后，将指令电力Pc(n)、SOC(n)、以及内部电阻R(n)的数据输入到电力预测部17，并基于上述的数据求出预测电力Pp(n)。具体而言，求出考虑了SOC(n)和内部电阻R(n)的蓄电装置3的能够输出的电力，将该能够输出的电力和指令电力Pc(n)中的较小的一方的电力求出为蓄电装置3的输出电力Pp(n)。

接着，判断是否能够输出每预定时间中的指令电力Pc(n)，即，指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)是否相同(步骤S3)，在由于内部电阻的增大等而蓄电装置3的输出电力被限制，预测电力Pp(n)比指令电力Pc(n)小从而在步骤S3中判断为否的情况下，通过使发电装置4的发电量增大、或者使发电装置4的发电开始时间提前，执行在满足对车辆1要求的驱动力的同时减少蓄电装置3的负荷(输出)的负荷减少控制(步骤S4)，暂时结束该例程。具体而言，是如下的控制：在预测到SOC会降低到允许下限值的情况下，与能够输出指令电力Pc(n)的情况相比，使发动机9的输出，即基于发电机10的发电量增加、或者在比降低到该允许下限值的时间点早的阶段起动发动机9，在发生以蓄电装置3的内部电阻的增大为要因的驱动力的降低之前，减少从蓄电装置3向马达2通电的电力。此外，在预测到SOC不降低到允许下限值的情况下，在预定的时间点起动发动机9，减少从蓄电装置3向马达2通电的电力即可。

另一方面，在指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)相同，即，能够从蓄电装置3输出指令电力Pc(n)从而在步骤S3中判断为是的情况下，基于指令电力Pc(n)进行控制即可，因此，不执行上述的负荷减少控制(步骤S5)，暂时结束该例程。

在图5中示出用于说明上述的负荷减少控制的一例的流程图。在图5所示的控制例中，首先，与图2所示的流程图同样地，算出指令电力Pc(n)和预测电力Pp(n)(步骤S1和步骤S2)。

图6是描绘了车辆1输出恒定的动力来进行行驶的情况下的步骤S1和步骤S2的运算结果的一例的图。此外，图6中的实线表示指令电力Pc(n)，虚线表示预测电力Pp(n)，点划线表示发电装置4的发电量Pg(n)。在图6所示的例子中，在t0时间点，指令电力Pc被设定为能够满足对车辆1要求的行驶功率的电力值，发电装置4停止。然后，在t1时间点，执行驱动发电机10的控制的条件有可能成立，因此，发电装置4的发电量Pg(n)逐渐增加，与此相伴地，指令电力Pc(n)逐渐减小。

在t2时间点，虽然发电装置4的发电量Pg增加到最大值，但在此处所示的例子中，仅利用发电装置4的发电量Pg的话无法满足对车辆1要求的行驶功率，所以从蓄电装置3输出其不足量，结果，指令电力Pc在t2时间点以后也维持一定程度的输出。如上所述，通过从蓄电装置3持续地输出电力，蓄电装置3的内部电阻增大。因此，在t3时间点，以内部电阻的增大为要因而变得无法输出降低了的蓄电装置3的指令电力Pc(n)。即，预测电力Pp(n)相对于指令电力Pc(n)逐渐减小。

在进行了上述的运算后，判断每预定时间中的指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)是否相同(步骤S3)。在图6所示的t3时间点以后，预测电力Pp(n)比指令电力Pc(n)低，从而在该步骤S3中判断为否。在像这样在步骤S3中判断为否的情况下，判断是否能够使由发电装置4进行着发电的时间点下的发电量增加(步骤S6)。该步骤S6能够基于如下等情况进行判断：是否存在发动机9没有输出最大输出的时期；或者是否由于发电机10的温度增加到上限温度而发电机10的发电量被限制，从而发出的是所限制了的发电量以下的电量。此外，在图6所示的例子中，从t1时间点到t2时间点为止的期间中的发电装置4的发电量Pg比最大发电量低，从而在步骤S6中判断为是。

因此，在能够使基于发电装置4的发电量Pg增加从而在步骤S6中判断为是的情况下，算出使基于发电装置4的发电量Pg增加了预定量ΔP的情况下的指令电力Pc’(n)(步骤S7)。该步骤S7能够使在步骤S1中算出指令电力Pc(n)时的发电装置4的发电量Pg(n)增加预定量ΔP来算出。即，在步骤S7中，通过从在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)减去与基于发电装置4的发电量Pg(n)的增加相应的电力ΔP来修正在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)。此外，在图7中示出描绘了在步骤S7中算出的指令电力Pc’(n)的图，实线表示在步骤S7中算出的指令电力Pc’(n)，双点划线表示在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)，虚线表示在步骤S7中求出指令电力Pc’(n)时的发电装置4的发电量Pg’(n)，点划线表示在步骤S1中求出指令电力Pc(n)时的发电装置4的发电量Pg(n)。

接着，算出设为输出在步骤S7中算出的指令电力Pc’(n)的情况下的预测电力Pp’(n)(步骤S8)。该步骤S8能够通过将在通过步骤S2算出预测电力Pp(n)时采用的指令电力Pc(n)从在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)换成在步骤S7中算出的指令电力Pc’(n)来算出。换言之，将先前预测的内部电阻换成输出了指令电力Pc’(n)的情况下的内部电阻，算出预测电力Pp’(n)。即，基于发电装置4的发电电力来修正内部电阻R(n)。

然后，判断在步骤S7中算出的指令电力Pc’(n)与在步骤S8中算出的预测电力Pp’(n)是否大致相同(步骤S9)。该步骤S9是与步骤S3同样的判断步骤，是判断是否能够输出指令电力Pc’(n)的步骤。

因此，在步骤S7中算出的指令电力Pc’(n)与在步骤S8中算出的预测电力Pp’(n)相同从而在步骤S9中判断为是的情况下，将蓄电装置3的输出电力的目标值设定为指令电力Pc’(n)，并且将发电装置4的目标发电量设定为上述增加后的发电量Pg’(n)(步骤S10)，暂时结束该例程。

与此相反，在如图8所示那样预测电力Pp’(n)比指令电力Pc’(n)小从而在步骤S9中判断为否的情况下，返回到步骤S6。即，增加发电装置4的发电量Pg(n)，替换指令电力Pc’(n)，直到能够输出指令电力Pc’(n)为止、或者直到变得无法增加发电装置4的发电量为止。

另一方面，在由于反复执行步骤S7而发电装置4的发电量Pg(n)如图9所示那样增加到最大发电量等情况，从而无法增加发电装置4的发电量而在步骤S6中判断为否的情况下，判断是否能够使发电装置4的发电开始时间提前(步骤S11)。该步骤S11在发电装置4已经发电了的情况下判断为否。在这样的情况下，继续进行发电装置4的发电(步骤S12)，暂时结束该例程。即，维持将发电装置4的发电量设定为最大值，并且将与该发电量相应的指令电力Pc’(n)设定为蓄电装置3的目标输出电力的状态，暂时结束该例程。

与此相反，在能够使发电装置4的发电开始时间提前从而在步骤S11中判断为是的情况下，算出与求出步骤S1中的指令电力Pc(n)时考虑的、执行驱动发电机10的控制的条件成立的预定时间T1相比，提前预先设定的时间Δt地开始了发电的情况下的指令电力Pc’(n)(步骤S13)。在该步骤S13中，作为与在步骤S1中算出指令电力Pc(n)时的发电装置4的发电开始时间点相比提前预定时间Δt地开始发电的时间来算出即可。此外，使发电装置4的发电开始时间提前的方法例如也可以是将作为执行驱动发电机10的控制的条件的SOC设定为比通常的预定率高的SOC等方法。

接着，算出设为输出在步骤S13中算出的指令电力Pc’(n)的情况下的预测电力Pp’(n)(步骤S14)。该步骤S14能够通过将在通过步骤S2算出预测电力Pp(n)时采用的指令电力Pc(n)从在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)换成在步骤S13中算出的指令电力Pc’(n)来算出。

然后，判断在步骤S13中算出的指令电力Pc’(n)与在步骤S14中算出的预测电力Pp’(n)是否相同(步骤S15)。该步骤S15是与步骤S3同样的判断步骤，是判断是否能够输出指令电力Pc’(n)的步骤。

因此，在步骤S13中算出的指令电力Pc’(n)与在步骤S14中算出的预测电力Pp’(n)相同从而在步骤S15中判断为是的情况下，将蓄电装置3的输出电力的目标值设定为指令电力Pc’(n)，并且将发电装置4的发电开始时间提前到指令电力Pc’(n)与预测电力Pp’(n)相同的时间点，进而将发电装置4开始了发电后的发电量设定为发电装置4的最大发电量(步骤S16)，暂时结束该例程。

与此相反，在预测电力Pp’(n)比指令电力Pc’(n)小从而在步骤S15中判断为否的情况下，返回到步骤S11。即，使发电装置4的发电开始时间每次提前预定时间Δt，直到指令电力Pc’(n)与预测电力Pp’(n)相同为止、或者直到变得无法使发电装置4的发电开始时间提前为止。此外，在图10中，用实线表示通过使发电装置4的发电开始时间提前而指令电力Pc’(n)与预测电力Pp’(n)变得相同的情况下的指令电力Pc’(n)，用虚线表示此时的发电装置4的发电量Pg(n)。

此外，在指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)相同从而在步骤S3中判断为是的情况下，与图2所示的流程图同样地，基于指令电力Pc(n)进行控制即可，不执行上述那样的负荷减少控制(步骤S5)，暂时结束该例程。

如上所述，在以蓄电装置3的内部电阻的增大为要因而预测到变得无法输出向蓄电装置3的指令电力Pc(n)的情况下，在变得无法输出指令电力Pc(n)之前，通过发电装置4使发电量增加、或者使发电装置4的发电开始时间提前，从而能够事先降低蓄电装置3的负荷，结果，能够抑制因蓄电装置3的内部电阻增大而蓄电装置3的输出电力被限制所引起的驱动力的降低。换言之，能够抑制以蓄电装置3的内部电阻的增大为要因而向马达2通电的电力降低的情况。

另外，在求出当前以后的对蓄电装置3要求的电力时，基于外部气压和外部气温的变化来判断是否正在上坡路上行驶，并且基于该外部气压的变化率来预测上坡路的坡度角度是逐渐增加还是减小，并基于该预测求出对蓄电装置3要求的电力，从而能够抑制在当前以后对蓄电装置3实际要求的电力与所预测的指令电力Pc(n)发生偏离的情况。

进而，基于所预测到的对蓄电装置3要求的电力(指令电力)来预测蓄电装置3的温度、SOC，并且基于上述的所预测的指令电力、蓄电装置3的温度、以及SOC来预测内部电阻，从而能够较准确地预测实际上能够输出的蓄电装置3的电力(预测电力)。

另外，进而，构成为，在无法增加发电装置4的发电量的情况下，使发电装置4的发电开始时间提前，从而能够降低驱动发动机9的频度、或者缩短驱动发动机9的期间。

图11是用于说明负荷减少控制的另一例的流程图。在图11所示的控制例中，首先，与图2所示的流程图同样地，算出指令电力Pc(n)和预测电力Pp(n)(步骤S1和步骤S2)。

图12是描绘了车辆1输出恒定的动力的情况下的步骤S1和步骤S2的运算结果的一例的图。此外，图12中的实线表示指令电力Pc(n)，虚线表示预测电力Pp(n)，点划线表示发电装置4的发电量Pg(n)。在图12所示的例子中，在t10时间点，指令电力Pc被设定为能够满足对车辆1要求的行驶功率的电力值，发电装置4停止。然后，在t11时间点，执行驱动发电机10的控制的条件有可能成立，因此，发电装置4的发电量Pg(n)逐渐增加，与此相伴地，指令电力Pc(n)逐渐减少。

在t12时间点，虽然发电装置4的发电量Pg增加到最大值，但在此处所示的例子中，仅利用发电装置4的发电量Pg的话无法满足对车辆1要求的行驶功率，所以从蓄电装置3输出其不足量，结果，在t12时间点以后，指令电力Pc也维持一定程度的输出。如上所述，通过从蓄电装置3持续地输出电力，蓄电装置3的内部电阻增大。因此，在t13时间点，以内部电阻的增大为要因而变得无法输出降低了的蓄电装置3的指令电力Pc(n)。即，预测电力Pp(n)相对于指令电力Pc(n)逐渐减少。

在进行了上述的运算后，判断每预定时间中的指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)是否相同(步骤S3)。在图12所示的t13时间点以后，预测电力Pp(n)比指令电力Pc(n)低，从而在该步骤S3中判断为否。在像这样在步骤S3中判断为否的情况下，算出电力量(能量)的不足量(以下，记为不足电力量ΔPh)(步骤S21)。关于该不足电力量ΔPh，求出图12中的标注有阴影线的区域的面积即可。即，能够累计并求出从指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)开始偏离的时间点到运算的期间的结束时间点为止的期间中的、指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)之差。

接着，判断是否能够通过使发电装置4的发电量增加来补充在步骤S21中算出的不足电力量ΔPh(步骤S22)。在该步骤S22中，例如在预测到发电装置4从开始发电起增加到最大发电量的情况下，判断是否能够通过到增加为该最大发电量为止的时间的缩短等来补充不足电力量ΔPh。在图13中示出使该发电量增加的方法的一例，在此处所示的方法中，如双点划线所示，在从发电装置4开始发电起经过了预定时间的时间点下，增大其发电量的变化率，迅速地增加到最大发电量。此外，能够以使得在图13中标注有点的区域的面积(能量)与不足电力量ΔPh相当的方式确定使发电量的变化率开始增加的定时和/或其变化率。

在能够使发电装置4的发电量增加来补充不足电力量ΔPh从而在步骤S22中判断为是的情况下，算出增加了基于发电装置4的发电量Pg的情况下的指令电力Pc’(n)(步骤S23)。该步骤S23能够与上述的步骤S7同样地算出，能够使在步骤S1中算出指令电力Pc(n)时的发电装置4的发电量Pg(n)增加而算出。换言之，能够从在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)减去与基于发电装置4的发电量Pg(n)的增加相应的电力ΔP而求出。此外，在图14中示出描绘了在步骤S23中算出的指令电力Pc’(n)的图，实线表示在步骤S23中算出的指令电力Pc’(n)，双点划线表示在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)，虚线表示在步骤S23中求出指令电力Pc’(n)时的发电装置4的发电量Pg’(n)，点划线表示在步骤S1中求出指令电力Pc(n)时的发电装置4的发电量Pg(n)。

接着，算出设为输出在步骤S23中算出的指令电力Pc’(n)的情况下的预测电力Pp’(n)(步骤S24)。该步骤S24能够与上述的步骤S8同样地算出，能够通过将在通过步骤S2算出预测电力Pp(n)时采用的指令电力Pc(n)从在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)换成在步骤S23中算出的指令电力Pc’(n)来算出。

然后，判断在步骤S23中算出的指令电力Pc’(n)与在步骤S24中算出的预测电力Pp’(n)是否相同(步骤S25)。该步骤S25是与步骤S3同样的判断步骤，是判断是否能够输出指令电力Pc’(n)的步骤。此外，如上所述，指令电力Pc’(n)是基于在输出了在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)的情况下会不足的电力量算出的值，所以虽然通常指令电力Pc’(n)与预测电力Pp’(n)一致，但由于预测到的外部气温、行驶负荷等与实际的外部气温、行驶负荷等可能不同，所以，在运算过程中，实际的指令电力也有可能发生变动，所以在此执行步骤S25进行确认。

因此，在步骤S23中算出的指令电力Pc’(n)与在步骤S24中算出的预测电力Pp’(n)相同从而在步骤S25中判断为是的情况下，将蓄电装置3的输出电力的目标值设定为指令电力Pc’(n)，并且将发电装置4的目标发电量设定为上述增加后的发电量Pg’(n)(步骤S26)，暂时结束该例程。

与此相反，在预测电力Pp’(n)比指令电力Pc’(n)小从而在步骤S25中判断为否的情况下，再次算出不足电力量ΔPh(步骤S27)，并返回到步骤S22。即，反复执行步骤S22至步骤S25和步骤S27，直到指令电力Pc’(n)与预测电力Pp’(n)相同为止、或者直到变得无法增加发电装置4的发电量为止。

另一方面，在即使通过反复执行步骤S22至步骤S25和步骤S27而发电装置4的发电量Pg(n)如图15所示那样从开始了发电装置4的发电的时间点起成为了最大发电量，也无法补充不足电力量ΔPh的情况下，在步骤S22中判断为否。在这样的情况下，判断是否能够通过使发电装置4的发电开始时间提前来补充在步骤S21、步骤S27或后述的步骤S34中算出的不足电力量ΔPh(步骤S28)。在该步骤S28中，在发电装置4已经发电了的情况下、即使立即开始发电装置4的发电也无法产生不足电力量ΔPh的量的电力的情况下判断为否。

在这样的情况下，继续进行发电装置4的发电、或者立即开始发电装置4的发电(步骤S29)，暂时结束该例程。该步骤S29是用于尽可能地抑制蓄电装置3的内部电阻的增大的步骤，因此，维持将发电装置4的发电量设定为最大值，并且将与该发电量相应的指令电力Pc’(n)设定为蓄电装置3的目标输出电力的状态。

与此相反，在能够通过使发电装置4的发电开始时间提前来补充不足电力量ΔPh而在步骤S28中判断为是的情况下，基于以补充不足电力量ΔPh的方式使发电装置4的发电开始时间提前了的情况下的发电装置4的发电量Pg(n)，算出指令电力Pc’(n)(步骤S30)。该步骤S30能够将在步骤S1中算出指令电力Pc(n)时的发电装置4的发电开始时间变更为能够补充不足电力ΔPh的时间点来算出。

接着，算出设为输出在步骤S30中算出的指令电力Pc’(n)的情况下的预测电力Pp’(n)(步骤S31)。该步骤S31能够通过将在通过步骤S2算出预测电力Pp(n)时采用的指令电力Pc(n)从在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)换成在步骤S30中算出的指令电力Pc’(n)来算出。

然后，判断在步骤S30中算出的指令电力Pc’(n)与在步骤S31中算出的预测电力Pp’(n)是否相同(步骤S32)。该步骤S32是与步骤S3同样的判断步骤，是判断是否能够输出指令电力Pc’(n)的步骤。此外，如上所述，指令电力Pc’(n)是基于在输出了在步骤S1中算出的指令电力Pc(n)的情况下会不足的电力量而算出的值，所以，虽然通常指令电力Pc’(n)与预测电力Pp’(n)一致，但由于预测到的外部气温、行驶负荷等与实际的外部气温、行驶负荷等可能不同，所以，在运算过程中，实际的指令电力也有可能发生变动，所以在此执行步骤S32进行确认。

因此，在步骤S30中算出的指令电力Pc’(n)与在步骤S31中算出的预测电力Pp’(n)相同从而在步骤S32中判断为是的情况下，将蓄电装置3的输出电力的目标值设定为指令电力Pc’(n)，并且将发电装置4的发电开始时间提前到指令电力Pc’(n)与预测电力Pp’(n)相同的时间点，进而将由发电装置4开始发电后的发电量设定为发电装置4的最大发电量(步骤S33)，暂时结束该例程。

与此相反，在预测电力Pp’(n)比指令电力Pc’(n)小从而在步骤S32中判断为否的情况下，再次算出不足电力量ΔPh(步骤S34)，并返回到步骤S28。即，使发电装置4的发电开始时间提前，直到指令电力Pc’(n)与预测电力Pp’(n)相同为止、或者直到无法使发电装置4的发电开始时间提前、或者即使提前了发电装置4的发电开始时间也无法补充不足电力量ΔPh为止。此外，在图16中，用实线表示通过使发电装置4的发电开始时间提前而指令电力Pc’(n)与预测电力Pp’(n)变得相同的情况下的指令电力Pc’(n)，用虚线表示此时的发电装置4的发电量Pg’(n)。

此外，在指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)相同从而在步骤S3中判断为是的情况下，与图2所示的流程图同样地，基于指令电力Pc(n)进行控制即可，不执行上述那样的负荷减少控制(步骤S5)，暂时结束该例程。

上述的蓄电装置3的内部电阻在蓄电装置3的负荷较高的情况下暂时增大，所以，如上所述，通过对指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)进行比较，基于作为该指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)之差的累计值的不足电力量ΔP来增加发电装置4的发电量，从而能够起到与图2所示的控制例同样的效果。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的例子，也可以在达成本发明的目的的范围内适当地进行变更。具体而言，虽然在上述的各控制例中构成为，在即使增加了发电装置4的发电量也无法满足指令电力的情况下，即指令电力Pc(n)与预测电力Pp(n)偏离的情况下，使发电装置4的发电开始时间提前，但是，在负荷减少控制中，也可以通过上述的任一方的手段来降低蓄电装置3的负荷。

Claims (9)

1.一种车辆的控制装置，

所述车辆具备：作为驱动力源的马达，以能够传递转矩的方式连结于驱动轮；蓄电装置，以能够供给电力的方式连结于所述马达，并且，所述蓄电装置通过持续输出电力而内部电阻增大，能够输出的电力降低；以及发电装置，所述发电装置以能够不经由所述蓄电装置地供给电力的方式连结于所述马达，

所述控制装置的特征在于，

具备控制所述蓄电装置的输出电力和所述发电装置的发电电力的控制器，

所述控制器，

预测被要求从所述蓄电装置向所述马达输出的电力，

预测输出了所预测的要求电力的情况下的所述蓄电装置的内部电阻，

基于所预测的所述蓄电装置的内部电阻来预测所述蓄电装置的能够输出的电力，

判断是否能够从所述蓄电装置输出所述要求电力，

在无法从所述蓄电装置输出所述要求电力的判断成立的情况下，在变得无法从所述蓄电装置输出所述要求电力的时间点以前，执行负荷减少控制，所述负荷减少控制是与能够从所述蓄电装置输出所述要求电力的情况相比，使从所述发电装置向所述马达通电的电力增加，并使所述蓄电装置的输出电力降低的控制。

2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述负荷减少控制包括如下控制：在变得无法从所述蓄电装置输出所述要求电力的时间点以前，在从所述发电装置向所述马达供给着发电电力的情况下，使向所述马达供给着所述发电电力的时间点下的所述发电电力增加。

3.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述控制器构成为，预测开始所述发电装置的发电的预定的条件成立的时间，

所述负荷减少控制包括如下控制：通过使开始所述发电装置的发电的时间比所述预定的条件成立的时间提前，从而使从所述发电装置向所述马达通电的电力增加。

4.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述控制器构成为，预测开始所述发电装置的发电的预定的条件成立的发电开始时间，

所述负荷减少控制包括如下控制：通过使所述发电开始时间以后的所述发电装置的发电电力增加到最大发电电力，并且使开始所述发电装置的发电的时间比所述预定的条件成立的时间提前，从而使从所述发电装置向所述马达通电的电力增加。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述控制器构成为，

基于执行了所述负荷减少控制的情况下的所述发电装置的发电电力来修正所预测的要求电力和所述内部电阻。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述控制器构成为，

基于从所述蓄电装置输出的过去的电力来预测所述要求电力。

7.根据权利要求6所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述控制器，

在所述车辆的外部气温和外部气压降低的情况下，以使所预测的要求电力增加的方式进行修正。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述控制器，

基于输出了所述要求电力的情况下的所述蓄电装置的温度和所述蓄电装置的充电剩余量、以及所述蓄电装置的劣化程度中的至少任一个参数来预测所述蓄电装置的内部电阻。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，

所述发电装置由发动机、和将所述发动机的动力变换为电力的发电机构成，

所述发动机的最大输出比所述马达的最大输出小。

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