WO2011136076A1 - ハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両 - Google Patents

ハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両 Download PDF

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WO2011136076A1
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internal combustion
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宏之 高柳
弘樹 遠藤
山本 雅哉
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トヨタ自動車株式会社
株式会社デンソー
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Definitions

  • the present invention relates to a hybrid vehicle control device and a hybrid vehicle including the same, and more particularly to a hybrid vehicle control device equipped with an internal combustion engine and an electric motor as a power source and a hybrid vehicle including the same.
  • Hybrid vehicles are attracting attention as environmentally friendly vehicles.
  • a hybrid vehicle is equipped with a power storage device, an inverter, and an electric motor driven by the inverter as a power source for traveling the vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a technique for reliably suppressing overdischarge of a power storage device in such a hybrid vehicle.
  • the HV traveling mode and the EV traveling mode are switched according to the required driving force based on various sensor outputs. If there is a request for switching to the HV traveling mode during execution of the EV traveling mode, the engine is cranked by the motor generator that receives the electric power from the power storage device, and the engine is started. Then, discharge allowable power Wout is derived so that the voltage of the power storage device does not fall below the lower limit voltage, and torque command value Tref is adjusted so that the motor consumption power does not exceed the derived discharge allowable power Wout.
  • the accelerator opening reaches a predetermined reference value within a predetermined time after the request for switching to the HV traveling mode, the lower limit voltage is temporarily raised.
  • the power storage device can be reliably protected from overdischarge, and as a result, the charge / discharge capability of the power storage device can be fully exerted to improve the running performance and fuel consumption performance of the vehicle. (See Patent Document 1).
  • plug-in hybrid vehicles For hybrid vehicles, it is desirable to run with the internal combustion engine stopped as much as possible.
  • plug-in hybrid vehicles that can charge an in-vehicle power storage device from a power source outside the vehicle have attracted attention, but such demands are particularly strong for plug-in hybrid vehicles (hereinafter referred to as the following).
  • EV Electric Vehicle
  • HV Hybrid Vehicle traveling
  • a first mode in which EV running is given priority (hereinafter referred to as “CD (Charge Depleting) mode”) and the internal combustion engine are operated.
  • the running mode including the second mode (hereinafter referred to as “CS (Charge Sustaining) mode”) for maintaining the charged state of the power storage device at a predetermined target and the operation / stop of the internal combustion engine, Can be changed (hereinafter referred to as “discharge allowable power Wout”).
  • the traveling mode is the CD mode and the internal combustion engine is stopped, the traveling mode is the CD mode and the internal combustion engine is operating, or the traveling mode is CS.
  • the internal combustion engine may be operated without substantially outputting torque (hereinafter, such operation is referred to as “no-load operation”, and the driver is The operation that outputs torque in response to the request is referred to as “load operation”). Since the internal combustion engine is operating even in the no-load operation, the discharge allowable power Wout is not expanded when the traveling mode is the CD mode.
  • the traveling mode is the CD mode
  • the power determination value for determining whether or not to load the internal combustion engine is the discharge allowable power Wout
  • the required power is Until the increased discharge allowable power Wout is reached, the discharge power from the power storage device is limited to the non-expanded discharge allowable power Wout, and the internal combustion engine is not in a load operation.
  • the actual power relative to the required power is insufficient, and drivability deteriorates.
  • an object of the present invention is to expand EV traveling and prevent deterioration of drivability that may occur during no-load operation in a hybrid vehicle.
  • the hybrid vehicle control device includes a travel mode control unit, a discharge allowable power control unit, and a determination unit.
  • the hybrid vehicle includes an internal combustion engine that generates vehicle driving force, a chargeable / dischargeable power storage device, and an electric motor that receives power from the power storage device and generates vehicle driving force.
  • the internal combustion engine is controlled to operate in a load operation or a no-load operation.
  • the traveling mode control unit controls switching of traveling modes including the CD mode and the CS mode.
  • the discharge allowable power control unit sets the discharge allowable power Wout to a predetermined first value when the traveling mode is the CD mode and the internal combustion engine is operating or when the traveling mode is the CS mode.
  • the discharge allowable power Wout is increased to a second value larger than the first value.
  • the determination unit determines based on the first value whether or not the internal combustion engine is in a load operation when the travel mode is the CS mode, and determines whether or not the internal combustion engine is in a load operation when the travel mode is in the CD mode. Is determined based on the second value.
  • the determination unit determines whether the internal combustion engine is to be in a load operation based on the first value even if the travel mode is the CD mode. judge.
  • the determination unit determines whether or not the internal combustion engine is to be in the load operation based on the second value.
  • the determination unit shifts the operation of the internal combustion engine to the load operation based on the first value when the traveling mode is the first mode and the internal combustion engine is operating in a no-load operation. If so, stop determination of the internal combustion engine is performed based on the first value.
  • the hybrid vehicle further includes a charging device configured to receive power supplied from a power source outside the vehicle and charge the power storage device.
  • the travel mode control unit sets the travel mode to the first mode after charging the power storage device by the charging device.
  • the hybrid vehicle control device includes a travel mode control unit, a discharge allowable power control unit, and a determination unit.
  • the hybrid vehicle includes an internal combustion engine that generates vehicle driving force, a chargeable / dischargeable power storage device, and an electric motor that receives power from the power storage device and generates vehicle driving force.
  • the internal combustion engine is controlled to operate in a load operation or a no-load operation.
  • the traveling mode control unit controls switching of traveling modes including the CD mode and the CS mode.
  • the discharge allowable power control unit sets the discharge allowable power Wout to a predetermined first value when the traveling mode is the CD mode and the internal combustion engine is operating or when the traveling mode is the CS mode.
  • the traveling mode is the CD mode and the internal combustion engine is stopped
  • the discharge allowable power Wout is increased to a second value larger than the first value.
  • the determination unit determines whether the internal combustion engine is to be in a load operation based on the first value, and the internal combustion engine Is determined to be based on the second value, whether or not the internal combustion engine is to be loaded.
  • the determination unit determines whether or not to load the internal combustion engine based on the first value.
  • the determination unit is configured to change the operation of the internal combustion engine to the load operation based on the first value.
  • the stop determination of the internal combustion engine is performed based on the first value.
  • the hybrid vehicle further includes a charging device configured to receive power supplied from a power source outside the vehicle and charge the power storage device.
  • the travel mode control unit sets the travel mode to the first mode after charging the power storage device by the charging device.
  • the hybrid vehicle includes any one of the control devices described above.
  • the discharge allowable power Wout when the traveling mode is the CD mode and the internal combustion engine is operating, or when the traveling mode is the CS mode, the discharge allowable power Wout is set to the first value.
  • discharge allowable power Wout is expanded to a second value that is larger than the first value.
  • the traveling mode is the CS mode, whether or not to load the internal combustion engine is determined based on the first value, and when the traveling mode is the CD mode, it is determined based on the second value.
  • the traveling mode is the CD mode and the internal combustion engine is operating in a no-load operation
  • whether or not the internal combustion engine is to be in a load operation is determined based on the first value.
  • it is not the load operation it is determined based on the second value whether or not the internal combustion engine is to be the load operation, so that a situation in which the actual power is insufficient with respect to the required power does not occur.
  • EV traveling can be expanded and drivability deterioration that can occur during no-load operation can be prevented.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a hybrid vehicle to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied. It is a block diagram which shows the structure of the electric system of the hybrid vehicle shown in FIG.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of an ECU shown in FIG. 2. It is the figure which showed the relationship between the change of SOC of an electrical storage apparatus, and driving modes. It is the figure which showed the discharge allowable power of an electrical storage apparatus. It is a figure for demonstrating expansion / non-expansion of discharge allowable electric power according to driving
  • FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a hybrid vehicle to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • hybrid vehicle 100 includes power storage device 10, ECU (Electronic Control Unit) 15, PCU (Power Control Unit) 20, power output device 30, differential gear (hereinafter referred to as “DG (Differential Gear)”. ) ").) 40.
  • Hybrid vehicle 100 further includes front wheels 50L, 50R, rear wheels 60L, 60R, front seats 70L, 70R, rear seat 80, charging inlet 90, and charger 92.
  • the power storage device 10 is a rechargeable DC power source, and is composed of, for example, a secondary battery such as nickel hydride or lithium ion.
  • the power storage device 10 is disposed, for example, at the rear portion of the rear seat 80 and is electrically connected to the PCU 20 to supply a DC voltage to the PCU 20.
  • the power storage device 10 is charged by receiving the power generated by the power output device 30 from the PCU 20.
  • the power storage device 10 is charged by a charger 92 that receives power supplied from a power source external to the vehicle connected to the charging inlet 90.
  • the power source outside the vehicle is also referred to as “external power source”, and charging of the power storage device 10 by the external power source is also referred to as “external charging”.
  • the PCU 20 collectively indicates power converters required in the hybrid vehicle 100.
  • PCU 20 includes a converter that boosts the voltage supplied from power storage device 10, an inverter that drives a motor generator included in power output device 30, and the like.
  • the ECU15 receives the various sensor outputs 17 from the various sensors which show a driving condition and a vehicle condition.
  • the various sensor outputs 17 include the accelerator opening corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 35, the vehicle speed corresponding to the wheel speed, and the like.
  • the ECU 15 executes various controls relating to the hybrid vehicle 100 based on the input sensor outputs.
  • the power output device 30 is provided as a wheel driving force source, and includes motor generators MG1 and MG2 and an engine. These are mechanically connected via a power split device (not shown). Then, according to the traveling state of the hybrid vehicle 100, the driving force is distributed and combined among the three persons via the power split device, and as a result, the front wheels 50L and 50R are driven.
  • the DG 40 transmits the power output from the power output device 30 to the front wheels 50L and 50R, and transmits the rotational force received from the front wheels 50L and 50R to the power output device 30.
  • the power output device 30 transmits the power from the engine and the motor generator to the front wheels 50L and 50R via the DG 40 to drive the front wheels 50L and 50R.
  • the power output device 30 receives the rotational force of the motor generator from the front wheels 50L and 50R to generate power, and supplies the generated power to the PCU 20.
  • Motor generators MG1 and MG2 can function both as a generator and an electric motor, but motor generator MG1 mainly operates as a generator, and motor generator MG2 mainly operates as an electric motor. Specifically, motor generator MG1 receives a part of the output of the engine distributed by the power split device and generates power. Further, motor generator MG1 operates as an electric motor upon receiving power supply from power storage device 10, and cranks and starts the engine.
  • Motor generator MG2 is driven by at least one of the electric power stored in power storage device 10 and the electric power generated by motor generator MG1.
  • the driving force of motor generator MG2 is transmitted to the driving shafts of front wheels 50L and 50R via DG40. Thereby, motor generator MG2 assists the engine to travel the vehicle, or travels the vehicle only by its own driving force.
  • motor generator MG2 is driven by front wheels 50L and 50R to operate as a generator. At this time, the electric power generated by motor generator MG2 is charged into power storage device 10 via PCU 20.
  • PCU 20 boosts the DC voltage received from power storage device 10 in accordance with a control instruction from ECU 15, converts the boosted DC voltage into an AC voltage, and causes motor generators MG 1 and MG 2 included in power output device 30 to To drive.
  • PCU 20 charges power storage device 10 by converting the AC voltage generated by motor generators MG1 and MG2 into a DC voltage in accordance with a control instruction from ECU 15 during regenerative operation of motor generators MG1 and MG2.
  • the charging inlet 90 is configured so that a connector of a charging cable (not shown) connected to an external power source can be connected.
  • a connector of a charging cable (not shown) connected to an external power source can be connected.
  • Electric power is received from an external power source connected to the charging inlet 90, and the received electric power is supplied to the charger 92.
  • Charger 92 is provided between charging inlet 90 and power storage device 10, converts power supplied from an external power source connected to charging inlet 90 into a voltage level of power storage device 10, and outputs the voltage level to power storage device 10. .
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the electric system of hybrid vehicle 100 shown in FIG.
  • the electrical system includes power storage device 10, SMR (System Main Relay) 105, 106, PCU 20, motor generators MG1, MG2, ECU 15, charging inlet 90, and charger 92. Including.
  • Motor generators MG1 and MG2 are connected to engine ENG and drive wheels (not shown) (front wheels 50L and 50R in FIG. 1) via a power split device.
  • Hybrid vehicle 100 can travel using engine ENG and motor generator MG2, and motor generator MG1 starts engine ENG and generates power using the power of engine ENG.
  • the SMR 105 is provided between the power storage device 10 and the PCU 20, and is turned on in response to a command from the ECU 15 when the vehicle is traveling.
  • SMR 106 is provided between power storage device 10 and charger 92 and is turned on in response to a command from ECU 15 during external charging.
  • the PCU 20 includes a converter 110, a capacitor 120, motor drive controllers 131 and 132, a converter / inverter control unit 140, and an engine control unit 142.
  • motor generators MG1 and MG2 are AC motors
  • motor drive controllers 131 and 132 are constituted by inverters.
  • the motor drive controller 131 (132) is also referred to as an “inverter 131 (132)”.
  • Converter 110 boosts voltage Vm between positive electrode line 103 and negative electrode line 102 to voltage Vb or higher of power storage device 10 based on control signal Scnv from converter / inverter control unit 140.
  • Converter 110 is formed of, for example, a current reversible boost chopper circuit.
  • Inverters 131 and 132 are provided corresponding to motor generators MG1 and MG2, respectively. Inverters 131 and 132 are connected to converter 110 in parallel with each other, and drive motor generators MG1 and MG2 based on control signals Spwm1 and Spwm2 from converter / inverter control unit 140, respectively.
  • Converter / inverter control unit 140 drives converter 110 and motor generators MG1, MG2 based on a control command value received from ECU 15 (a target value of voltage Vm, a torque target value of motor generators MG1, MG2, etc.), respectively.
  • Control signals Scnv, Spwm1, and Spwm2 are generated.
  • Converter / inverter control unit 140 then outputs the generated control signals Scnv, Spwm1, and Spwm2 to converter 110 and inverters 131 and 132, respectively.
  • Engine control unit 142 calculates the rotational speed and output torque of engine ENG based on the control command value received from ECU 15. Then, engine control unit 142 generates a control signal for driving engine ENG based on the calculation result, and outputs the generated control signal to engine ENG. As a result, the engine ENG operates in a load operation that outputs torque in response to a driver's request.
  • engine control unit 142 generates a control signal for operating engine ENG so as not to substantially output torque from the viewpoint of component protection and the like (for example, oil lubrication) based on a control command received from ECU 15.
  • the generated control signal is output to the engine ENG.
  • engine ENG operates in a no-load operation (for example, idling operation) that operates but does not substantially output torque.
  • the ECU 15 performs various controls such as control of the travel mode of the hybrid vehicle 100, charge / discharge control of the power storage device 10, and start / stop determination of the engine ENG based on the various sensor outputs 17.
  • ECU 15 generates a control command value for driving PCU 20, and outputs the generated control command value to converter / inverter control unit 140 and engine control unit 142 of PCU 20.
  • the ECU 15 generates a signal for driving the charger 92 during external charging, and outputs the generated signal to the charger 92.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the ECU 15 shown in FIG. Referring to FIG. 3, ECU 15 includes an SOC calculation unit 150, a travel mode control unit 152, a Wout control unit 154, an engine operation determination unit 156, a command generation unit 158, and a charge control unit 160.
  • the SOC calculation unit 150 calculates an SOC (State Of Charge) indicating the state of charge of the power storage device 10 based on the voltage Vb and current Ib of the power storage device 10 detected by a sensor (not shown). This SOC represents the amount of power stored in the fully charged state of the power storage device 10 as 0 to 100%, and indicates the remaining amount of power stored in the power storage device 10. Various known methods can be used for calculating the SOC.
  • SOC State Of Charge
  • Travel mode control unit 152 controls switching of the travel mode of the vehicle based on the SOC calculated by SOC calculation unit 150. Specifically, traveling mode control unit 152 sets engine mode to CD mode in which engine ENG is stopped and traveling using only motor generator MG2 is prioritized, or engine ENG is operated to set the SOC of power storage device 10 to a predetermined value. Controls whether the CS mode is maintained at the target.
  • This CD mode is a traveling mode in which the vehicle is basically driven using the electric power stored in the power storage device 10 as an energy source without maintaining the SOC of the power storage device 10.
  • the discharge rate is often relatively larger than the charge.
  • the CS mode is a traveling mode in which the engine ENG is operated as necessary to generate power by the motor generator MG1 in order to maintain the SOC of the power storage device 10 at a predetermined target, and the engine ENG is always operated. It is not limited to running.
  • the traveling mode is the CD mode
  • the engine ENG operates if a large vehicle power is required due to a large depression of the accelerator pedal.
  • the travel mode is the CS mode
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the SOC change of the power storage device 10 and the travel mode.
  • SOC MAX
  • the running mode is set to CD mode. While traveling in the CD mode, the SOC may temporarily increase due to regenerative power collected when the vehicle decelerates, but the SOC decreases as the travel distance increases as a whole.
  • the traveling mode is switched to the CS mode, and the SOC is controlled in the vicinity of the threshold value Sth.
  • driving mode control unit 152 when driving mode control unit 152 receives charging end signal CGEND indicating the end of external charging from charging control unit 160, driving mode control unit 152 sets the driving mode to the CD mode as described above. Then, travel mode control unit 152 outputs a mode signal MD indicating whether the travel mode is the CD mode or the CS mode to Wout control unit 154, engine operation determination unit 156, and command generation unit 158.
  • the Wout control unit 154 receives the SOC of the power storage device 10 from the SOC calculation unit 150, and receives the mode signal MD indicating the travel mode from the travel mode control unit 152. In addition, Wout control unit 154 receives engine operation flag EG indicating that engine ENG is operating from engine operation determination unit 156. Then, Wout control unit 154 calculates discharge allowable power Wout indicating power (W) that can be discharged by power storage device 10 based on these signals.
  • FIG. 5 is a diagram showing the discharge allowable power Wout of the power storage device 10.
  • discharge allowable power Wout is the maximum value of power (W) that power storage device 10 can output.
  • W power
  • discharge allowable power Wout is changed based on the running mode of the vehicle and the operation / stop of engine ENG. Specifically, discharge allowable power Wout is set to a default value W0 when travel mode is CD mode and engine ENG is operating, or when travel mode is CS mode. On the other hand, when the traveling mode is the CD mode and engine ENG is stopped, discharge allowable power Wout is increased from W0 to a predetermined W1.
  • the chargeable power Win is the maximum value of power (W) that can be input to the power storage device 10.
  • W the maximum value of power
  • the allowable charging power Win when the SOC of the power storage device 10 becomes high, the allowable charging power Win is limited to prevent overcharging.
  • Wout control unit 154 calculates discharge allowable power Wout (default value W0) based on the SOC, temperature, and the like of power storage device 10 using a map prepared in advance. Wout control unit 154 discharges based on the driving mode indicated by mode signal MD received from driving mode control unit 152 and the operation / stop of engine ENG indicated by engine operation flag EG received from engine operation determining unit 156. The allowable power Wout is changed.
  • the Wout control unit 154 increases the discharge allowable power Wout from W0 to a predetermined W1. (FIG. 5).
  • Wout control unit 154 does not increase discharge allowable power Wout.
  • the reason why the allowable discharge power Wout is increased when the traveling mode is the CD mode and the engine ENG is stopped is to increase the EV traveling by reducing the starting frequency of the engine ENG as much as possible. That is, as described above, even when the traveling mode is the CD mode, when the accelerator pedal is depressed and the vehicle required power exceeds the discharge allowable power Wout, the engine ENG starts to satisfy the required power and the EV traveling starts. Switch to HV driving.
  • the running mode is the CD mode and the engine ENG is stopped, the discharge allowable power Wout is increased, and the frequency of starting the engine ENG is suppressed to suppress the EV running feeling. It was decided to increase.
  • the allowable discharge power Wout is not always increased, but when the traveling mode is the CD mode and the engine ENG is operating, or when the traveling mode is the CS mode.
  • the discharge allowable power Wout is not increased. This is because the increase in the thermal load of the electrical components (mainly converter 110) is suppressed, and the acceleration characteristics of the vehicle when the engine is operating and when traveling in the CS mode are not changed before and after the application of the present embodiment. It is for doing so.
  • Wout control unit 154 outputs discharge allowable power Wout subjected to the above change processing to command generation unit 158 based on the running mode and the operation / stop of engine ENG.
  • the engine operation determination unit 156 receives a mode signal MD indicating the driving mode from the driving mode control unit 152. Engine operation determination unit 156 determines the operation of engine ENG based on the travel mode.
  • the engine operation determination unit 156 calculates the vehicle required power based on the accelerator opening ACC, the vehicle speed SPD, and the like received as various sensor outputs 17 (FIG. 1).
  • engine operation determination unit 156 calculates the power that can be output by motor generator MG2 based on non-expandable discharge allowable power Wout (default value W0 in FIG. 5). It is determined whether or not the engine ENG is to be loaded on the basis of the comparison result between the obtained power and the required vehicle power.
  • engine operation determination unit 156 calculates the power that motor generator MG2 can output based on the increased discharge allowable power Wout (W1 in FIG. 5), and the calculated Based on the comparison result between the power and the vehicle required power, it is determined whether or not the engine ENG is to be loaded.
  • the engine operation determination unit 156 when a predetermined condition is satisfied (for example, when the engine ENG is stopped for a predetermined time), the engine operation determination unit 156 operates the engine ENG without load operation. Is determined.
  • engine operation determination unit 156 provides power that motor generator MG2 can output based on non-expandable discharge allowable power Wout (W0) even when the travel mode is the CD mode. Based on the comparison result between the calculated power and the vehicle required power, it is determined whether or not the engine ENG is to be loaded.
  • the running mode when the running mode is the CD mode, in principle, it is determined whether or not the engine ENG is to be loaded based on the increased discharge allowable power Wout (W1). However, when the engine ENG is operating in a no-load operation, whether or not the engine ENG is in a load operation based on the non-expandable discharge allowable power Wout (W0) even if the traveling mode is the CD mode. Is determined. When the traveling mode is the CS mode, it is determined whether or not the engine ENG is to be loaded based on the non-expandable discharge allowable power Wout (W0).
  • the non-expandable discharge allowable power Wout (W0) is used even if the traveling mode is the CD mode for the following reason. That is, since engine ENG operates even in no-load operation, discharge allowable power Wout of power storage device 10 has a non-expanded value (W0) as shown in FIG.
  • the discharge allowable power Wout (W1) is used to determine whether or not the engine ENG is to be loaded due to the traveling mode being the CD mode, the electric power is stored until the vehicle required power reaches W1.
  • the discharge power from the apparatus 10 is limited to W0, and the engine ENG does not go into load operation. As a result, until the vehicle required power exceeds W0 and reaches W1, actual power with respect to the required power is insufficient, and drivability deteriorates.
  • the traveling mode is the CD mode
  • W1 discharge allowable power Wout
  • the engine operation determination unit 156 turns on an engine operation flag that is output to the Wout control unit 154 and a command generation unit 158 described later when the engine ENG is in operation (including operation in no-load operation).
  • the engine operation flag is turned off.
  • command generation unit 158 controls control command value (for example, voltage) for driving PCU 20 based on the running mode, discharge allowable power Wout, and engine operation flag indicating operation / stop of engine ENG. A target value of Vm, a torque target value of motor generators MG1, MG2, etc.). Then, command generation unit 158 outputs the generated control command value to converter / inverter control unit 140 (FIG. 2) of PCU 20.
  • control command value for example, voltage
  • Vm a torque target value of motor generators MG1, MG2, etc.
  • charging control unit 160 controls signal for driving charger 92 based on input voltage Vac and input current Iac detected by a sensor (not shown). Is output to the charger 92.
  • charging control unit 160 ends charging control and outputs a charging end signal CGEND indicating charging end to traveling mode control unit 152. To do. Thereby, as described above, the travel mode control unit 152 sets the travel mode to the CD mode.
  • FIGS. 8 and 9 are flowcharts for realizing a determination process as to whether or not the engine ENG is to be loaded.
  • ECU 15 determines whether or not the traveling mode is the CD mode (step S10). When it is determined that the travel mode is the CD mode (YES in step S10), ECU 15 sets discharge allowable power Wout to W1 (enlarged value) and determines whether engine ENG is to be loaded. Is set to W0 (step S20). On the other hand, when it is determined in step S10 that the travel mode is not the CD mode, that is, the CS mode (NO in step S10), ECU 15 sets discharge allowable power Wout to W0 (non-enlarged value), and the threshold value.
  • the value Pth is set to a dummy value (large value) (step S30). Note that the threshold value Pth is set to a dummy value (large value) in the CS mode because it is necessary to determine whether or not the engine ENG is in the load operation only in the CD mode. This is unnecessary in the CS mode.
  • the ECU 15 determines whether or not the vehicle required power Preq is greater than the discharge allowable power Wout (step S40). When it is determined that vehicle required power Preq is greater than discharge allowable power Wout (YES in step S40), ECU 15 turns on an engine operation flag that instructs operation / stop of engine ENG (step S50). On the other hand, when it is determined that vehicle required power Preq is equal to or less than discharge allowable power Wout (NO in step S40), ECU 15 turns off the engine operation flag (step S60).
  • the ECU 15 determines whether or not the vehicle required power Preq is larger than the threshold value Pth for determining whether or not the engine ENG is to be loaded (step S70).
  • ECU 15 turns on a load operation flag that instructs load operation of engine ENG (step S80).
  • ECU 15 turns off the load operation flag (step S90).
  • ECU 15 determines whether engine ENG is operating (step S110). If it is determined that engine ENG is not operating, that is, is stopped (NO in step S110), ECU 15 proceeds to step S150 without executing a series of subsequent processes.
  • step S110 If it is determined in step S110 that the engine ENG is operating (NO in step S110), the ECU 15 further determines whether or not the engine ENG is in a no-load operation (step S120). If it is determined that engine ENG is not in no-load operation, that is, it is in load operation (NO in step S120), the process proceeds to step S150.
  • step S120 If it is determined in step S120 that engine ENG is in no-load operation (YES in step S120), ECU 15 determines whether or not the engine operation flag or the load operation flag described above is on (step S130). . If it is determined that the engine operation flag or the load operation flag is on (YES in step S130), ECU 15 causes engine ENG to operate in the load operation (step S140). If both the engine operation flag and the load operation flag are off (NO in step S130), the process proceeds to step S150.
  • FIG. 10 is a timing chart when the engine ENG shifts from a stopped state to a load operation. Referring to FIG. 10, it is assumed that the vehicle required power is smaller than W0 (the non-enlarged value of discharge allowable power Wout) and engine ENG is stopped before time t1.
  • W0 the non-enlarged value of discharge allowable power Wout
  • the traveling mode is the CD mode and the engine ENG is stopped
  • the discharge allowable power Wout is expanded to W1
  • the determination threshold value for determining whether or not the engine ENG is to be loaded is also set to W1. Has been. Therefore, even if the vehicle required power reaches W0 at time t1, engine ENG does not start.
  • FIG. 11 and 12 are timing charts when the engine ENG shifts from no-load operation to load operation.
  • FIG. 11 shows a timing chart when the conventional technique is used as a comparative example
  • FIG. 12 shows a timing chart when this embodiment is used.
  • vehicle required power is smaller than W0 (non-expanded value of discharge allowable power Wout), but engine ENG is operating in no-load operation from the viewpoint of component protection and the like.
  • W0 non-expanded value of discharge allowable power Wout
  • engine ENG is operating in no-load operation from the viewpoint of component protection and the like.
  • discharge power of power storage device 10 is limited to W0.
  • the threshold for determining whether or not the engine ENG is to be loaded is uniformly W1 (Wout expanded value) when the traveling mode is the CD mode. Until the required power reaches W1, engine ENG is not in load operation.
  • the discharge power of power storage device 10 is limited to W0, and no-load operation of engine ENG continues. That is, during the period from time t1 to time t2, the drive shaft torque Tpe does not increase even though the vehicle required power increases, and as a result, drivability deteriorates.
  • the traveling mode is the CD mode
  • engine ENG when engine ENG is performing no-load operation, it is determined whether engine ENG is to be loaded or not. Is set to the same W0 (non-expanded value) as discharge allowable power Wout. Therefore, when the vehicle required power reaches W0 at time t1, after time t1, the discharge power of power storage device 10 is limited to W0, but engine ENG shifts to load operation and increases the vehicle required power. Accordingly, the drive shaft torque Tpe also increases.
  • the traveling mode is the CD mode and the engine ENG is operating in a no-load operation
  • the engine ENG stops when the engine ENG shifts to a load operation based on the non-enlarged value W0.
  • W0 is also used as a determination threshold value. If the engine stop determination threshold value is immediately set to W1 after the engine ENG shifts to load operation, the engine is immediately stopped and the power is reduced, thereby starting the engine ENG again, and then starting and stopping the engine ENG. This is because hunting is repeated.
  • the traveling mode when the traveling mode is the CD mode and the engine ENG is stopped, the discharge allowable power Wout is increased from W0 to W1. Further, when the traveling mode is the CS mode, whether or not the engine ENG is to be loaded is determined based on W0. When the traveling mode is the CD mode, it is determined based on W1 in principle.
  • the traveling mode when the engine ENG is operating in a no-load operation, whether or not the engine ENG is in a load operation is determined based on W0 even if the traveling mode is the CD mode. Determined. Thereby, it is possible to prevent a situation in which actual power is insufficient with respect to the required power. Therefore, according to this embodiment, EV traveling can be expanded, and deterioration of drivability that can occur during no-load operation can be prevented.
  • FIGS. 13 and 14 are other flowcharts for realizing a process for determining whether or not the engine ENG is to be loaded.
  • ECU 15 determines whether engine ENG is operating (step S210). If it is determined that engine ENG is not operating, that is, is stopped (NO in step S210), ECU 15 proceeds to step S250 without executing a series of subsequent processes.
  • step S210 If it is determined in step S210 that the engine ENG is operating (YES in step S210), the ECU 15 further determines whether or not the engine ENG is in a no-load operation (step S220). Then, when it is determined that engine ENG is in a no-load operation (YES in step S220), ECU 15 turns on a predetermined flag (step S230). On the other hand, when it is determined that engine ENG is not in a no-load operation, that is, in a load operation (NO in step S220), ECU 15 turns off the flag (step S240).
  • ECU 15 determines whether or not the traveling mode is the CD mode (step S310). If it is determined that the running mode is the CD mode (YES in step S310), ECU 15 further determines whether or not the above-described flag is off (step S320). If it is determined that the flag is off (YES in step S320), engine ENG is determined to be in a load operation, and ECU 15 determines whether engine ENG is to be in a load operation.
  • the threshold value Pth is set to W1 (expanded value of discharge allowable power Wout) (step S330).
  • step S310 it is determined that the travel mode is not the CD mode, that is, the travel mode is the CS mode (NO in step S310), or in step S320, the flag is not off, that is, the flag is on. If determined to be (NO in step S320), ECU 15 sets threshold value Pth for determining whether or not engine ENG is in a load operation to W0 (non-expanded value of discharge allowable power Wout). (Step S340).
  • the ECU 15 determines whether or not the vehicle required power Preq is larger than the threshold value Pth for determining whether or not the engine ENG is to be loaded (step S350). If it is determined that vehicle required power Preq is greater than threshold value Pth (YES in step S350), ECU 15 turns on the engine operation flag (step S360). On the other hand, when it is determined that vehicle required power Preq is equal to or less than threshold value Pth (NO in step S350), ECU 15 turns off the engine operation flag (step S370).
  • the power storage device 10 and the converter 110 are provided one by one.
  • an electric system including a plurality of power storage devices and converters for example, a plurality of power storage devices in parallel with each other.
  • the present invention can also be applied to an electrical system including a plurality of connected converters.
  • external charging is performed by connecting an external power source to the charging inlet 90.
  • external charging may be performed using a non-contact power feeding method such as a resonance method or electromagnetic induction.
  • engine ENG corresponds to an embodiment of “internal combustion engine” in the present invention
  • motor generator MG2 corresponds to an embodiment of “electric motor” in the present invention
  • Wout control unit 154 corresponds to an example of “discharge allowable power control unit” in the present invention
  • engine operation determination unit 156 corresponds to an example of “determination unit” in the present invention.
  • 10 power storage device 15 ECU, 17 sensor outputs, 20 PCU, 30 power output device, 35 accelerator pedal, 40 DG, 50L, 50R front wheel, 60L, 60R rear wheel, 70L, 70R front seat, 80 rear seat, 90 charging inlet , 92 charger, 100 hybrid vehicle, 105, 106 SMR, 110 converter, 120 capacitor, 131, 132 inverter, 140 converter / inverter controller, 142 engine controller, 150 SOC calculator, 152 driving mode controller, 154 Wout Control unit, 156 engine operation determination unit, 158 command generation unit, 160 charge control unit, MG1, MG2 motor generator, ENG engine.

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Abstract

 Wout制御部(154)は、走行モードがCDモードであり、かつ、エンジン(ENG)が停止しているとき、放電許容電力(Wout)をW0よりも大きいW1に拡大する。エンジン動作判定部(156)は、走行モードがCSモードのとき、エンジン(ENG)を負荷運転とするか否かをW0に基づいて判定し、走行モードがCDモードのときはW1に基づいて判定する。ここで、エンジン(ENG)が無負荷運転のときは、エンジン動作判定部(156)は、走行モードがCDモードであっても、エンジン(ENG)を負荷運転とするか否かをW0に基づいて判定する。

Description

ハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両
 この発明は、ハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両に関し、特に、内燃機関および電動機を動力源として搭載するハイブリッド車両の制御装置およびそれを備えるハイブリッド車両に関する。
 環境に配慮した車両としてハイブリッド車両(Hybrid Vehicle)が注目されている。ハイブリッド車両は、従来の内燃機関に加え、蓄電装置とインバータとインバータによって駆動される電動機とを車両走行用の動力源として搭載する。
 特開2009-166513号公報(特許文献1)は、このようなハイブリッド車両において、蓄電装置の過放電を確実に抑制する手法を開示する。このハイブリッド車両においては、各種センサ出力に基づく要求駆動力に応じてHV走行モードとEV走行モードとが切替えられる。EV走行モードの実行中にHV走行モードへの切替要求があると、蓄電装置からの電力を受けるモータジェネレータによりエンジンがクランキングされてエンジンが始動する。そして、蓄電装置の電圧が下限電圧を下回らないように放電許容電力Woutが導出され、その導出された放電許容電力Woutをモータ消費パワーが超えないようにトルク指令値Trefが調整される。ここで、HV走行モードへの切替要求後の所定時間内にアクセル開度が所定の基準値に達した場合には、下限電圧が一時的に嵩上げされる。
 このハイブリッド車両によれば、蓄電装置を過放電から確実に保護することができ、その結果、蓄電装置の充放電能力を十分に発揮させて、車両の走行性能および燃費性能を向上させることが可能となる(特許文献1参照)。
特開2009-166513号公報
 ハイブリッド車両については、できる限り内燃機関を停止させての走行が望まれている。近年、車両外部の電源から車載の蓄電装置を充電可能な、いわゆるプラグイン・ハイブリッド車が注目されているが、プラグイン・ハイブリッド車に対しては、そのような要求が特に強い(なお、以下では、内燃機関を停止して電動機のみを用いての走行を「EV(Electric Vehicle)走行」と称し、これに対して、内燃機関を動作させての走行を「HV(Hybrid Vehicle)走行」と称する。)。
 そこで、内燃機関が始動する頻度を抑制することによってEV走行感を高めるために、EV走行を優先させる第1のモード(以下「CD(Charge Depleting)モード」と称する。)と、内燃機関を動作させて蓄電装置の充電状態を所定の目標に維持する第2のモード(以下「CS(Charge Sustaining)モード」と称する。)とを含む走行モードおよび内燃機関の動作/停止に基づいて、蓄電装置が放電可能な電力(以下「放電許容電力Wout」と称する。)を変更することができる。具体的には、走行モードがCDモードであり、かつ、内燃機関が停止している場合に、走行モードがCDモードであり、かつ、内燃機関が動作しているとき、または、走行モードがCSのときよりも放電許容電力Woutを拡大することによって、内燃機関が始動する頻度を抑制してEV走行感を高めることができる。
 ところで、車両の部品保護の観点から、実質的にトルクを出力せずに内燃機関を運転させることがある(以下、このような運転を「無負荷運転」と称し、これに対して、運転者の要求に応じてトルクを出力する運転を「負荷運転」と称する。)。無負荷運転であっても内燃機関は動作しているので、走行モードがCDモードのときは、放電許容電力Woutは非拡大である。しかしながら、この場合に、走行モードがCDモードであるために、内燃機関を負荷運転とするか否かを判定するためのパワー判定値が拡大された放電許容電力Woutであると、要求パワーがその拡大された放電許容電力Woutに達するまで、蓄電装置からの放電電力は非拡大の放電許容電力Woutに制限され、かつ、内燃機関は負荷運転にならない状況が生じる。その結果、要求パワーに対する実際のパワーが不足し、ドライバビリティが悪化する。
 それゆえに、この発明の目的は、ハイブリッド車両において、EV走行を拡大し、かつ、無負荷運転時に発生し得るドライバビリティの悪化を防止することである。
 この発明によれば、ハイブリッド車両の制御装置は、走行モード制御部と、放電許容電力制御部と、判定部とを備える。ハイブリッド車両は、車両駆動力を発生する内燃機関と、充放電可能な蓄電装置と、蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機とを含む。内燃機関は、負荷運転または無負荷運転で動作するように制御される。そして、走行モード制御部は、CDモードとCSモードとを含む走行モードの切替を制御する。放電許容電力制御部は、走行モードがCDモードであり、かつ、内燃機関が動作しているとき、または、走行モードがCSモードのとき、放電許容電力Woutを予め定められた第1の値とし、走行モードがCDモードであり、かつ、内燃機関が停止しているとき、放電許容電力Woutを第1の値よりも大きい第2の値に拡大する。判定部は、走行モードがCSモードのとき、内燃機関を負荷運転とするか否かを第1の値に基づいて判定し、走行モードがCDモードのとき、内燃機関を負荷運転とするか否かを第2の値に基づいて判定する。ここで、判定部は、内燃機関が無負荷運転で動作している場合には、走行モードがCDモードであっても、内燃機関を負荷運転とするか否かを第1の値に基づいて判定する。
 好ましくは、走行モードが第1のモードであり、かつ、内燃機関が無負荷運転でないときは、判定部は、内燃機関を負荷運転とするか否かを第2の値に基づいて判定する。
 好ましくは、判定部は、走行モードが第1のモードであり、かつ、内燃機関が無負荷運転で動作している場合に、第1の値に基づいて内燃機関の動作が負荷運転に移行したときは、第1の値に基づいて内燃機関の停止判定を行なう。
 好ましくは、ハイブリッド車両は、車両外部の電源から電力の供給を受けて蓄電装置を充電するように構成された充電装置をさらに含む。そして、走行モード制御部は、充電装置による蓄電装置の充電後、走行モードを第1のモードに設定する。
 また、この発明によれば、ハイブリッド車両の制御装置は、走行モード制御部と、放電許容電力制御部と、判定部とを備える。ハイブリッド車両は、車両駆動力を発生する内燃機関と、充放電可能な蓄電装置と、蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機とを含む。内燃機関は、負荷運転または無負荷運転で動作するように制御される。そして、走行モード制御部は、CDモードとCSモードとを含む走行モードの切替を制御する。放電許容電力制御部は、走行モードがCDモードであり、かつ、内燃機関が動作しているとき、または、走行モードがCSモードのとき、放電許容電力Woutを予め定められた第1の値とし、走行モードがCDモードであり、かつ、内燃機関が停止しているとき、放電許容電力Woutを第1の値よりも大きい第2の値に拡大する。判定部は、走行モードがCDモードの場合に、内燃機関が無負荷運転で動作しているときは、内燃機関を負荷運転とするか否かを第1の値に基づいて判定し、内燃機関が無負荷運転でないときは、内燃機関を負荷運転とするか否かを第2の値に基づいて判定する。
 好ましくは、走行モードがCSモードであるとき、判定部は、内燃機関を負荷運転とするか否かを第1の値に基づいて判定する。
 好ましくは、判定部は、走行モードがCDモードであり、かつ、内燃機関が無負荷運転で動作している場合に、第1の値に基づいて内燃機関の動作が負荷運転に移行したときは、第1の値に基づいて内燃機関の停止判定を行なう。
 好ましくは、ハイブリッド車両は、車両外部の電源から電力の供給を受けて蓄電装置を充電するように構成された充電装置をさらに含む。そして、走行モード制御部は、充電装置による蓄電装置の充電後、走行モードを第1のモードに設定する。
 また、この発明によれば、ハイブリッド車両は、上述したいずれかの制御装置を備える。
 この発明においては、走行モードがCDモードであり、かつ、内燃機関が動作しているとき、または、走行モードがCSモードのとき、放電許容電力Woutは第1の値とされる。走行モードがCDモードであり、かつ、内燃機関が停止しているときは、放電許容電力Woutは第1の値よりも大きい第2の値に拡大される。また、走行モードがCSモードのとき、内燃機関を負荷運転とするか否かは第1の値に基づいて判定され、走行モードがCDモードのときは第2の値に基づいて判定される。
 そして、この発明においては、内燃機関が無負荷運転で動作している場合には、走行モードがCDモードであっても、内燃機関を負荷運転とするか否かは第1の値に基づいて判定されるので、要求パワーに対して実際のパワーが不足する事態は生じない。あるいは、走行モードがCDモードの場合に、内燃機関が無負荷運転で動作しているときは、内燃機関を負荷運転とするか否かは第1の値に基づいて判定され、内燃機関が無負荷運転でないときは、内燃機関を負荷運転とするか否かは第2の値に基づいて判定されるので、要求パワーに対して実際のパワーが不足する事態は生じない。
 したがって、この発明によれば、EV走行を拡大し、かつ、無負荷運転時に発生し得るドライバビリティの悪化を防止することができる。
この発明の実施の形態による制御装置が適用されるハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。 図1に示すハイブリッド車両の電気システムの構成を示すブロック図である。 図2に示すECUの機能ブロック図である。 蓄電装置のSOCの変化と走行モードとの関係を示した図である。 蓄電装置の放電許容電力を示した図である。 走行モードおよびエンジンの動作/停止に応じた放電許容電力の拡大/非拡大を説明するための図である。 エンジンを負荷運転とするか否かを判定するための判定しきい値を説明するための図である。 エンジンを負荷運転とするか否かの判定処理を実現するための第1のフローチャートである。 エンジンを負荷運転とするか否かの判定処理を実現するための第2のフローチャートである。 エンジンが停止状態から負荷運転に移行するときのタイミングチャートである。 エンジンが無負荷運転から負荷運転に移行するときの、従来技術によるタイミングチャートである。 エンジンが無負荷運転から負荷運転に移行するときのタイミングチャートである。 エンジンを負荷運転とするか否かの判定処理を実現するための他の第1のフローチャートである。 エンジンを負荷運転とするか否かの判定処理を実現するための他の第2のフローチャートである。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
 図1は、この発明の実施の形態による制御装置が適用されるハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。図1を参照して、ハイブリッド車両100は、蓄電装置10と、ECU(Electronic Control Unit)15と、PCU(Power Control Unit)20と、動力出力装置30と、ディファレンシャルギヤ(以下「DG(Differential Gear)」とも称する。)40とを備える。また、ハイブリッド車両100は、前輪50L,50Rと、後輪60L,60Rと、フロントシート70L,70Rと、リアシート80と、充電インレット90と、充電器92とをさらに備える。
 蓄電装置10は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置10は、たとえばリアシート80の後方部に配置され、PCU20と電気的に接続されてPCU20へ直流電圧を供給する。また、蓄電装置10は、動力出力装置30によって発電された電力をPCU20から受けて充電される。さらに、蓄電装置10は、充電インレット90に接続される車両外部の電源から供給される電力を受ける充電器92によって充電される。なお、以下では、車両外部の電源を「外部電源」とも称し、外部電源による蓄電装置10の充電を「外部充電」とも称する。
 PCU20は、ハイブリッド車両100内で必要となる電力変換器を統括的に示したものである。PCU20は、蓄電装置10から供給される電圧を昇圧するコンバータや、動力出力装置30に含まれるモータジェネレータを駆動するインバータ等を含む。
 ECU15は、運転状況・車両状況を示す各種センサからの各種センサ出力17を受ける。各種センサ出力17には、アクセルペダル35の踏込み量に応じたアクセル開度や、車輪回転数に応じた車両速度等が含まれる。そして、ECU15は、入力されたこれらのセンサ出力に基づき、ハイブリッド車両100に関する種々の制御を実行する。
 動力出力装置30は、車輪の駆動力源として設けられ、モータジェネレータMG1,MG2およびエンジンを含む。これらは、動力分割装置(図示せず)を介して機械的に連結される。そして、ハイブリッド車両100の走行状況に応じて、動力分割装置を介して上記3者の間で駆動力の配分および結合が行なわれ、その結果として前輪50L,50Rが駆動される。DG40は、動力出力装置30から出力される動力を前輪50L,50Rへ伝達するとともに、前輪50L,50Rから受ける回転力を動力出力装置30へ伝達する。これにより、動力出力装置30は、エンジンおよびモータジェネレータによる動力を、DG40を介して前輪50L,50Rへ伝達して前輪50L,50Rを駆動する。また、動力出力装置30は、前輪50L,50Rによるモータジェネレータの回転力を受けて発電し、その発電した電力をPCU20へ供給する。
 なお、モータジェネレータMG1,MG2は、発電機としても電動機としても機能し得るが、モータジェネレータMG1が、主として発電機として動作し、モータジェネレータMG2が、主として電動機として動作する。詳細には、モータジェネレータMG1は、動力分割装置によって分配されるエンジンの出力の一部を受けて発電する。また、モータジェネレータMG1は、蓄電装置10から電力の供給を受けて電動機として動作し、エンジンをクランキングして始動する。
 モータジェネレータMG2は、蓄電装置10に蓄えられた電力およびモータジェネレータMG1の発電した電力の少なくとも一方によって駆動される。そして、モータジェネレータMG2の駆動力は、DG40を介して前輪50L,50Rの駆動軸へ伝達される。これにより、モータジェネレータMG2は、エンジンをアシストして車両を走行させたり、自己の駆動力のみによって車両を走行させたりする。また、車両の制動時には、モータジェネレータMG2は、前輪50L,50Rにより駆動されて発電機として動作する。このとき、モータジェネレータMG2により発電された電力は、PCU20を介して蓄電装置10に充電される。
 そして、PCU20は、ECU15からの制御指示に従って、蓄電装置10から受ける直流電圧を昇圧するとともに、その昇圧した直流電圧を交流電圧に変換して、動力出力装置30に含まれるモータジェネレータMG1,MG2を駆動する。また、PCU20は、モータジェネレータMG1,MG2の回生動作時には、ECU15からの制御指示に従って、モータジェネレータMG1,MG2の発電した交流電圧を直流電圧に変換して蓄電装置10を充電する。
 充電インレット90は、外部電源に接続された充電ケーブル(図示せず)のコネクタを接続可能に構成される。そして、外部充電時、充電インレット90に接続される外部電源から電力を受け、その受けた電力を充電器92へ供給する。充電器92は、充電インレット90と蓄電装置10との間に設けられ、充電インレット90に接続される外部電源から供給される電力を蓄電装置10の電圧レベルに変換して蓄電装置10へ出力する。
 図2は、図1に示したハイブリッド車両100の電気システムの構成を示すブロック図である。図2を参照して、電気システムは、蓄電装置10と、SMR(System Main Relay)105,106と、PCU20と、モータジェネレータMG1,MG2と、ECU15と、充電インレット90と、充電器92とを含む。
 モータジェネレータMG1,MG2は、動力分割装置を介してエンジンENGおよび図示されない駆動輪(図1の前輪50L,50R)と連結される。そして、ハイブリッド車両100は、エンジンENGおよびモータジェネレータMG2を用いて走行可能であり、モータジェネレータMG1は、エンジンENGの始動およびエンジンENGの動力を用いた発電を行なう。
 SMR105は、蓄電装置10とPCU20との間に設けられ、車両の走行時等にECU15からの指令に応じてオンされる。SMR106は、蓄電装置10と充電器92との間に設けられ、外部充電時にECU15からの指令に応じてオンされる。
 PCU20は、コンバータ110と、コンデンサ120と、モータ駆動制御器131,132と、コンバータ/インバータ制御部140と、エンジン制御部142とを含む。この実施の形態では、モータジェネレータMG1,MG2は交流モータであり、モータ駆動制御器131,132はインバータによって構成される。以下では、モータ駆動制御器131(132)を「インバータ131(132)」とも称する。
 コンバータ110は、コンバータ/インバータ制御部140からの制御信号Scnvに基づいて、正極線103および負極線102間の電圧Vmを蓄電装置10の電圧Vb以上に昇圧する。コンバータ110は、たとえば、電流可逆型の昇圧チョッパ回路によって構成される。
 インバータ131,132は、それぞれモータジェネレータMG1,MG2に対応して設けられる。インバータ131,132は、互いに並列してコンバータ110に接続され、コンバータ/インバータ制御部140からの制御信号Spwm1,Spwm2に基づいてモータジェネレータMG1,MG2をそれぞれ駆動する。
 コンバータ/インバータ制御部140は、ECU15から受ける制御指令値(電圧Vmの目標値やモータジェネレータMG1,MG2のトルク目標値等)に基づいて、コンバータ110およびモータジェネレータMG1,MG2をそれぞれ駆動するための制御信号Scnv,Spwm1,Spwm2を生成する。そして、コンバータ/インバータ制御部140は、その生成された制御信号Scnv,Spwm1,Spwm2をそれぞれコンバータ110およびインバータ131,132へ出力する。
 エンジン制御部142は、ECU15から受ける制御指令値に基づいて、エンジンENGの回転速度および出力トルクを算出する。そして、エンジン制御部142は、その算出結果に基づいてエンジンENGを駆動するための制御信号を生成し、その生成された制御信号をエンジンENGへ出力する。これにより、エンジンENGは、運転者の要求に応じてトルクを出力する負荷運転で動作する。
 また、エンジン制御部142は、ECU15から受ける制御指令に基づいて、部品保護等の観点(たとえばオイル潤滑)から、実質的にトルクを出力しないようにエンジンENGを運転するための制御信号を生成し、その生成された制御信号をエンジンENGへ出力する。これにより、エンジンENGは、動作はしているけれども実質的にトルクを出力しない無負荷運転(たとえばアイドリング運転)で動作する。
 ECU15は、各種センサ出力17に基づいて、このハイブリッド車両100の走行モードの制御や、蓄電装置10の充放電制御、エンジンENGの始動/停止判定等の各種制御を行なう。そして、ECU15は、PCU20を駆動するための制御指令値を生成し、その生成した制御指令値をPCU20のコンバータ/インバータ制御部140およびエンジン制御部142へ出力する。また、ECU15は、外部充電時、充電器92を駆動するための信号を生成し、その生成した信号を充電器92へ出力する。
 図3は、図2に示したECU15の機能ブロック図である。図3を参照して、ECU15は、SOC算出部150と、走行モード制御部152と、Wout制御部154と、エンジン動作判定部156と、指令生成部158と、充電制御部160とを含む。
 SOC算出部150は、図示されないセンサによって検出される蓄電装置10の電圧Vbおよび電流Ibに基づいて、蓄電装置10の充電状態を示すSOC(State Of Charge)を算出する。このSOCは、蓄電装置10の満充電状態に対する蓄電量を0~100%で表わしたものであり、蓄電装置10の蓄電残量を示す。なお、SOCの算出方法については、種々の公知の手法を用いることができる。
 走行モード制御部152は、SOC算出部150によって算出されたSOCに基づいて、車両の走行モードの切替を制御する。具体的には、走行モード制御部152は、エンジンENGを停止してモータジェネレータMG2のみを用いての走行を優先させるCDモードとするか、それともエンジンENGを動作させて蓄電装置10のSOCを所定の目標に維持するCSモードとするかの切替を制御する。
 なお、CDモードでも、運転者によりアクセルペダルが大きく踏込まれたり、エンジン駆動タイプのエアコン動作時やエンジン暖機時などは、エンジンENGの動作が許容される。このCDモードは、蓄電装置10のSOCを維持することなく、基本的に蓄電装置10に蓄えられた電力をエネルギー源として車両を走行させる走行モードである。このCDモードの間は、結果的に充電よりも放電の割合の方が相対的に大きくなることが多い。一方、CSモードは、蓄電装置10のSOCを所定の目標に維持するために、必要に応じてエンジンENGを動作させてモータジェネレータMG1により発電を行なう走行モードであり、エンジンENGを常時動作させての走行に限定されるものではない。
 すなわち、走行モードがCDモードであっても、アクセルペダルが大きく踏込まれて大きな車両パワーが要求されればエンジンENGは動作する。また、走行モードがCSモードであっても、SOCが目標値を上回っていればエンジンENGは停止する。そこで、走行モードに拘わらず、エンジンENGを停止してモータジェネレータMG2のみを用いての走行を「EV走行」と称し、エンジンENGを動作させてモータジェネレータMG2およびエンジンENGを用いての走行を「HV走行」と称する。
 図4は、蓄電装置10のSOCの変化と走行モードとの関係を示した図である。図4を参照して、外部充電により蓄電装置10が満充電状態となった後(SOC=MAX)、走行が開始されるものとする。外部充電後、走行モードはCDモードに設定される。CDモードでの走行中は、車両の減速時等に回収される回生電力により一時的にSOCが増加することがあるものの、全体としては走行距離の増加に伴ないSOCは減少する。そして、時刻t1においてSOCがしきい値Sthに達すると、走行モードがCSモードへ切替わり、しきい値Sthの近傍にSOCが制御される。
 再び図3を参照して、走行モード制御部152は、外部充電の終了を示す充電終了信号CGENDを充電制御部160から受けると、上述のように走行モードをCDモードに設定する。そして、走行モード制御部152は、走行モードがCDモードかCSモードかを示すモード信号MDをWout制御部154、エンジン動作判定部156および指令生成部158へ出力する。
 Wout制御部154は、SOC算出部150から蓄電装置10のSOCを受け、走行モードを示すモード信号MDを走行モード制御部152から受ける。また、Wout制御部154は、エンジンENGが動作していることを示すエンジン動作フラグEGをエンジン動作判定部156から受ける。そして、Wout制御部154は、これらの各信号に基づいて、蓄電装置10が放電可能な電力(W)を示す放電許容電力Woutを算出する。
 図5は、蓄電装置10の放電許容電力Woutを示した図である。図5を参照して、放電許容電力Woutは、蓄電装置10が出力可能な電力(W)の最大値である。蓄電装置10のSOCが低下すると、過放電防止のために放電許容電力Woutは制限される。
 この実施の形態では、後述するように、車両の走行モードおよびエンジンENGの動作/停止に基づいて放電許容電力Woutが変更される。具体的には、走行モードがCDモードであり、かつ、エンジンENGが動作しているとき、または走行モードがCSモードのときは、放電許容電力Woutはデフォルト値のW0に設定される。一方、走行モードがCDモードであり、かつ、エンジンENGが停止しているときは、放電許容電力WoutがW0から予め定められたW1に拡大される。
 なお、充電許容電力Winは、蓄電装置10へ入力可能な電力(W)の最大値である。充電許容電力Winについては、蓄電装置10のSOCが高くなると、過充電防止のために充電許容電力Winが制限される。
 再び図3を参照して、Wout制御部154は、予め準備されるマップ等を用いて、蓄電装置10のSOCや温度等に基づいて放電許容電力Wout(デフォルト値W0)を算出する。そして、Wout制御部154は、走行モード制御部152から受けるモード信号MDによって示される走行モード、およびエンジン動作判定部156から受けるエンジン動作フラグEGによって示されるエンジンENGの動作/停止に基づいて、放電許容電力Woutを変更する。
 すなわち、図6に示すように、走行モードがCDモードであって、かつ、エンジンENGが停止しているとき、Wout制御部154は、放電許容電力WoutをW0から予め定められたW1に拡大する(図5)。一方、走行モードがCDモードであって、かつ、エンジンENGが動作しているとき、または、走行モードがCSモードのとき、Wout制御部154は、放電許容電力Woutの拡大を行なわない。
 走行モードがCDモードであって、かつ、エンジンENGが停止しているときに放電許容電力Woutを拡大するのは、エンジンENGの始動頻度をできる限り減らし、EV走行を拡充するためである。すなわち、上述のように、走行モードがCDモードであっても、アクセルペダルが踏込まれて車両要求パワーが放電許容電力Woutを超えると、要求パワーを満たすためにエンジンENGが始動してEV走行からHV走行に切替わる。
 しかしながら、アクセルペダルを踏込むことによって頻繁にエンジンENGが始動していては、運転者は十分なEV走行感を得ることができない。そこで、この実施の形態では、走行モードがCDモードであって、かつ、エンジンENGが停止しているときに放電許容電力Woutを拡大し、エンジンENGが始動する頻度を抑制することによってEV走行感を高めることとしたものである。
 一方、この実施の形態では、放電許容電力Woutを常時拡大するのではなく、走行モードがCDモードであって、かつ、エンジンENGが動作しているとき、または、走行モードがCSモードのときは、放電許容電力Woutの拡大を行なわない。このようにしたのは、電気部品(主にコンバータ110)の熱負荷の増加を抑えるとともに、エンジン動作時およびCSモードでの走行時における車両の加速特性を本実施の形態の適用前後で変えないようにするためである。
 再び図3を参照して、Wout制御部154は、走行モードおよびエンジンENGの動作/停止に基づいて上記の変更処理が行なわれた放電許容電力Woutを指令生成部158へ出力する。
 エンジン動作判定部156は、走行モードを示すモード信号MDを走行モード制御部152から受ける。そして、エンジン動作判定部156は、走行モードに基づいて、エンジンENGの動作判定を行なう。
 具体的には、エンジン動作判定部156は、各種センサ出力17(図1)として受けるアクセル開度ACCや車両速度SPD等に基づいて車両要求パワーを算出する。そして、走行モードがCSモードのとき、エンジン動作判定部156は、非拡大の放電許容電力Wout(図5のデフォルト値W0)に基づいてモータジェネレータMG2が出力可能なパワーを算出し、その算出されたパワーと車両要求パワーとの比較結果に基づいて、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定する。
 一方、走行モードがCDモードのときは、エンジン動作判定部156は、拡大された放電許容電力Wout(図5のW1)に基づいてモータジェネレータMG2が出力可能なパワーを算出し、その算出されたパワーと車両要求パワーとの比較結果に基づいて、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定する。
 また、部品保護等の観点から、予め定められた条件(たとえば、エンジンENGの停止状態が所定時間継続したとき)が成立すると、エンジン動作判定部156は、エンジンENGを無負荷運転で動作させるものと判定する。ここで、エンジンENGの無負荷運転時は、エンジン動作判定部156は、走行モードがCDモードであっても、非拡大の放電許容電力Wout(W0)に基づいてモータジェネレータMG2が出力可能なパワーを算出し、その算出されたパワーと車両要求パワーとの比較結果に基づいて、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定する。
 すなわち、図7に示すように、走行モードがCDモードの場合は、原則として、拡大された放電許容電力Wout(W1)に基づいて、エンジンENGを負荷運転とするか否かが判定される。しかしながら、エンジンENGが無負荷運転で動作しているときは、走行モードがCDモードであっても、非拡大の放電許容電力Wout(W0)に基づいて、エンジンENGを負荷運転とするか否かが判定される。なお、走行モードがCSモードのときは、非拡大の放電許容電力Wout(W0)に基づいて、エンジンENGを負荷運転とするか否かが判定される。
 エンジンENGの無負荷運転時は、走行モードがCDモードであっても非拡大の放電許容電力Wout(W0)を用いることとしたのは、以下の理由による。すなわち、無負荷運転であってもエンジンENGは動作するので、図6に示したように、蓄電装置10の放電許容電力Woutは非拡大値(W0)となる。ここで、走行モードがCDモードであることにより、エンジンENGを負荷運転とするか否かの判定に拡大された放電許容電力Wout(W1)を用いると、車両要求パワーがW1に達するまで、蓄電装置10からの放電電力はW0に制限され、かつ、エンジンENGは負荷運転にならない状況が生じる。その結果、車両要求パワーがW0を超えてからW1に達するまで、要求パワーに対する実際のパワーが不足し、ドライバビリティが悪化する。
 そこで、この実施の形態では、走行モードがCDモードの場合は、原則として、拡大された放電許容電力Wout(W1)に基づいて、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定することとし、エンジンENGが無負荷運転で動作しているときは、走行モードがCDモードであっても、非拡大の放電許容電力Wout(W0)に基づいて、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定することとしたものである。
 そして、エンジン動作判定部156は、エンジンENGの動作時(無負荷運転での動作も含まれる。)は、Wout制御部154および後述の指令生成部158へ出力されるエンジン動作フラグをオンにし、エンジンENGの停止時は、エンジン動作フラグをオフにする。
 再び図3を参照して、指令生成部158は、走行モード、放電許容電力WoutおよびエンジンENGの動作/停止を示すエンジン動作フラグに基づいて、PCU20を駆動するための制御指令値(たとえば、電圧Vmの目標値やモータジェネレータMG1,MG2のトルク目標値等)を生成する。そして、指令生成部158は、その生成した制御指令値をPCU20のコンバータ/インバータ制御部140(図2)へ出力する。
 充電制御部160は、充電インレット90(図2)に外部電源が接続されると、図示されないセンサによって検出される入力電圧Vacおよび入力電流Iacに基づいて、充電器92を駆動するための制御信号を生成し、充電器92へ出力する。そして、充電制御部160は、SOC算出部150から受ける蓄電装置10のSOCが所定の上限値に達すると、充電制御を終了するとともに充電終了を示す充電終了信号CGENDを走行モード制御部152へ出力する。これにより、上述のように、走行モード制御部152において走行モードがCDモードに設定される。
 図8,9は、エンジンENGを負荷運転とするか否かの判定処理を実現するためのフローチャートである。図8を参照して、ECU15は、走行モードがCDモードであるか否かを判定する(ステップS10)。そして、走行モードがCDモードであると判定されると(ステップS10においてYES)、ECU15は、放電許容電力WoutをW1(拡大値)に設定し、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定するためのしきい値PthをW0に設定する(ステップS20)。一方、ステップS10において、走行モードがCDモードでない、すなわちCSモードであると判定されると(ステップS10においてNO)、ECU15は、放電許容電力WoutをW0(非拡大値)に設定し、しきい値Pthをダミーの値(大きな値)に設定する(ステップS30)。なお、CSモード時にしきい値Pthをダミー値(大きな値)とするのは、エンジンENGを負荷運転とするか否かの判定は、CDモード時のみに必要であり、負荷運転を前提とするCSモードでは不必要だからである。
 次いで、ECU15は、車両要求パワーPreqが放電許容電力Woutよりも大きいか否かを判定する(ステップS40)。そして、車両要求パワーPreqが放電許容電力Woutよりも大きいと判定されると(ステップS40においてYES)、ECU15は、エンジンENGの動作/停止を指示するエンジン動作フラグをオンにする(ステップS50)。一方、車両要求パワーPreqが放電許容電力Wout以下であると判定されると(ステップS40においてNO)、ECU15は、エンジン動作フラグをオフにする(ステップS60)。
 次いで、ECU15は、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定するためのしきい値Pthよりも車両要求パワーPreqが大きいか否かを判定する(ステップS70)。そして、車両要求パワーPreqがしきい値Pthよりも大きいと判定されると(ステップS70においてYES)、ECU15は、エンジンENGの負荷運転を指示する負荷運転フラグをオンにする(ステップS80)。一方、車両要求パワーPreqがしきい値Pth以下であると判定されると(ステップS70においてNO)、ECU15は、負荷運転フラグをオフにする(ステップS90)。
 図9を参照して、ECU15は、エンジンENGが動作中であるか否かを判定する(ステップS110)。エンジンENGが動作中でない、すなわち停止中であると判定されると(ステップS110においてNO)、ECU15は、以降の一連の処理を実行することなくステップS150へ処理を移行する。
 ステップS110においてエンジンENGが動作中であると判定されると(ステップS110においてNO)、ECU15は、エンジンENGが無負荷運転中であるか否かをさらに判定する(ステップS120)。エンジンENGが無負荷運転中でない、すなわち負荷運転中であると判定されると(ステップS120においてNO)、ステップS150へ処理が移行される。
 ステップS120においてエンジンENGが無負荷運転中であると判定されると(ステップS120においてYES)、ECU15は、上述のエンジン動作フラグまたは負荷運転フラグがオンしているか否かを判定する(ステップS130)。そして、エンジン動作フラグまたは負荷運転フラグがオンしていると判定されると(ステップS130においてYES)、ECU15は、エンジンENGを負荷運転で動作させる(ステップS140)。なお、エンジン動作フラグおよび負荷運転フラグのいずれもオフのときは(ステップS130においてNO)、ステップS150へ処理が移行される。
 以下、走行モードがCDモードのときにエンジンENGの動作状態が変化する様子をタイミングチャートを用いて説明する。
 図10は、エンジンENGが停止状態から負荷運転に移行するときのタイミングチャートである。図10を参照して、時刻t1前は、車両要求パワーはW0(放電許容電力Woutの非拡大値)よりも小さく、エンジンENGは停止しているものとする。
 走行モードがCDモードであり、かつ、エンジンENGが停止しているので、放電許容電力WoutはW1に拡大されており、エンジンENGを負荷運転とするか否かの判定しきい値もW1に設定されている。したがって、時刻t1において車両要求パワーがW0に達しても、エンジンENGは始動しない。
 時刻t2において、車両要求パワーがW1に達すると、エンジンENGは、停止状態から負荷運転となり、エンジンENGが始動する(エンジンON)。このように、エンジンENGが停止状態から負荷運転に移行するときは、時刻t2以降は、蓄電装置10の放電電力が制限されるけれどもエンジンENGが負荷運転となるので、車両要求パワーの増加に応じて駆動軸トルクTpeも増加する。
 図11,12は、エンジンENGが無負荷運転から負荷運転に移行するときのタイミングチャートである。なお、図11は、比較例として従来技術を用いたときのタイミングチャートを示し、図12は、この実施の形態を用いたときのタイミングチャートを示す。
 図11を参照して、時刻t1前は、車両要求パワーはW0(放電許容電力Woutの非拡大値)よりも小さいけれども、部品保護等の観点から、エンジンENGが無負荷運転で動作しているものとする。エンジンENGが動作しているので、放電許容電力Woutは非拡大のW0であり、時刻t1以降は、蓄電装置10の放電電力はW0に制限される。しかしながら、従来技術では、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定するためのしきい値は、走行モードがCDモードのときは一律にW1(Wout拡大値)であるので、時刻t2において車両要求パワーがW1に達するまでは、エンジンENGは負荷運転にならない。
 そうすると、時刻t1からt2の間は、蓄電装置10の放電電力がW0に制限され、かつ、エンジンENGの無負荷運転が継続することとなる。すなわち、時刻t1からt2の間は、車両要求パワーは増加しているにも拘わらず駆動軸トルクTpeが増加しない状況となり、その結果ドライバビリティが悪化する。
 図12を参照して、この実施の形態では、走行モードがCDモードであっても、エンジンENGが無負荷運転を行なっているときは、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定するためのしきい値は、放電許容電力Woutと同じW0(非拡大値)に設定される。したがって、時刻t1において車両要求パワーがW0に達すると、時刻t1以降は、蓄電装置10の放電電力はW0に制限されるけれども、エンジンENGが負荷運転に移行し、車両要求パワーの増加の増加に応じて駆動軸トルクTpeも増加する。
 なお、走行モードがCDモードであり、かつ、エンジンENGが無負荷運転で動作しているときに、非拡大値のW0に基づいてエンジンENGが負荷運転に移行したときは、エンジンENGが停止するときの判定しきい値にもW0が用いられる。エンジンENGが負荷運転に移行した後にエンジン停止の判定しきい値を直ちにW1にすると、エンジンが直ちに停止するのでパワーが低下し、これによりエンジンENGが再び始動し、その後、エンジンENGの始動および停止が繰返されるハンチングが発生するからである。
 以上のように、この実施の形態においては、走行モードがCDモードであり、かつ、エンジンENGが停止しているとき、放電許容電力WoutがW0からW1に拡大される。また、走行モードがCSモードのとき、エンジンENGを負荷運転とするか否かはW0に基づいて判定され、走行モードがCDモードのときは、原則としてW1に基づいて判定される。ここで、この実施の形態においては、エンジンENGが無負荷運転で動作している場合には、走行モードがCDモードであっても、エンジンENGを負荷運転とするか否かがW0に基づいて判定される。これにより、要求パワーに対して実際のパワーが不足する事態が生じるのを防止できる。したがって、この実施の形態によれば、EV走行を拡大し、かつ、無負荷運転時に発生し得るドライバビリティの悪化を防止することができる。
 [変形例]
 図8,9に示したフローチャートに代えて、以下に示すフローチャートで示される処理手順によっても、エンジンENGを負荷運転とするか否かの判定処理を実現することができる。
 図13,14は、エンジンENGを負荷運転とするか否かの判定処理を実現するための他のフローチャートである。図13を参照して、ECU15は、エンジンENGが動作中であるか否かを判定する(ステップS210)。エンジンENGが動作中でない、すなわち停止中であると判定されると(ステップS210においてNO)、ECU15は、以降の一連の処理を実行することなくステップS250へ処理を移行する。
 ステップS210においてエンジンENGが動作中であると判定されると(ステップS210においてYES)、ECU15は、エンジンENGが無負荷運転中であるか否かをさらに判定する(ステップS220)。そして、エンジンENGが無負荷運転中であると判定されると(ステップS220においてYES)、ECU15は、予め定められたフラグをオンにする(ステップS230)。一方、エンジンENGが無負荷運転中でない、すなわち負荷運転中であると判定されると(ステップS220においてNO)、ECU15は、上記のフラグをオフにする(ステップS240)。
 図14を参照して、ECU15は、走行モードがCDモードであるか否かを判定する(ステップS310)。走行モードがCDモードであると判定されると(ステップS310においてYES)、ECU15は、上述したフラグがオフであるか否かをさらに判定する(ステップS320)。そして、フラグがオフであると判定されると(ステップS320においてYES)、エンジンENGは負荷運転中であると判断され、ECU15は、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定するためのしきい値PthをW1(放電許容電力Woutの拡大値)設定する(ステップS330)。
 一方、ステップS310において、走行モードがCDモードでない、すなわち走行モードがCSモードであると判定されるか(ステップS310においてNO)、または、ステップS320において、上述したフラグがオフでない、すなわちフラグがオンであると判定されると(ステップS320においてNO)、ECU15は、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定するためのしきい値PthをW0(放電許容電力Woutの非拡大値)に設定する(ステップS340)。
 次いで、ECU15は、エンジンENGを負荷運転とするか否かを判定するためのしきい値Pthよりも車両要求パワーPreqが大きいか否かを判定する(ステップS350)。そして、車両要求パワーPreqがしきい値Pthよりも大きいと判定されると(ステップS350においてYES)、ECU15は、エンジン動作フラグをオンにする(ステップS360)。一方、車両要求パワーPreqがしきい値Pth以下であると判定されると(ステップS350においてNO)、ECU15は、エンジン動作フラグをオフにする(ステップS370)。
 なお、上記の実施の形態においては、蓄電装置10およびコンバータ110が1つずつ設けられる構成としたが、蓄電装置およびコンバータが複数設けられた電気システム(たとえば、複数の蓄電装置と、互いに並列に接続される複数のコンバータとを備える電気システム等)に対しても、本発明を適用可能である。
 また、上記においては、充電インレット90に外部電源を接続して外部充電を行なうものとしたが、共鳴法や電磁誘導等の非接触による給電手法を用いて外部充電を行なってもよい。
 なお、上記において、エンジンENGは、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、モータジェネレータMG2は、この発明における「電動機」の一実施例に対応する。また、Wout制御部154は、この発明における「放電許容電力制御部」の一実施例に対応し、エンジン動作判定部156は、この発明における「判定部」の一実施例に対応する。
 今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 10 蓄電装置、15 ECU、17 各種センサ出力、20 PCU、30 動力出力装置、35 アクセルペダル、40 DG、50L,50R 前輪、60L,60R 後輪、70L,70R フロントシート、80 リアシート、90 充電インレット、92 充電器、100 ハイブリッド車両、105,106 SMR、110 コンバータ、120 コンデンサ、131,132 インバータ、140 コンバータ/インバータ制御部、142 エンジン制御部、150 SOC算出部、152 走行モード制御部、154 Wout制御部、156 エンジン動作判定部、158 指令生成部、160 充電制御部、MG1,MG2 モータジェネレータ、ENG エンジン。

Claims (9)

  1.  ハイブリッド車両の制御装置であって、
     前記ハイブリッド車両(100)は、
     車両駆動力を発生する内燃機関(ENG)と、
     充放電可能な蓄電装置(10)と、
     前記蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機(MG2)とを含み、
     前記内燃機関は、トルクを出力する負荷運転または実質的にトルクを出力しない無負荷運転で動作するように制御され、
     前記制御装置(15)は、
     前記内燃機関を停止して前記電動機のみを用いての走行を優先させる第1のモード(CDモード)と、前記内燃機関を動作させて前記蓄電装置の充電状態を示す状態量を所定の目標に維持する第2のモード(CSモード)とを含む走行モードの切替を制御する走行モード制御部(152)と、
     前記走行モードが前記第1のモードであり、かつ、前記内燃機関が動作しているとき、または、前記走行モードが前記第2のモードのとき、前記蓄電装置が放電可能な電力を示す放電許容電力(Wout)を予め定められた第1の値とし、前記走行モードが前記第1のモードであり、かつ、前記内燃機関が停止しているとき、前記放電許容電力を前記第1の値よりも大きい第2の値に拡大する放電許容電力制御部(154)と、
     前記走行モードが前記第2のモードのとき、前記内燃機関を前記負荷運転とするか否かを前記第1の値に基づいて判定し、前記走行モードが前記第1のモードのとき、前記内燃機関を前記負荷運転とするか否かを前記第2の値に基づいて判定する判定部(156)とを備え、
     前記判定部は、前記内燃機関が前記無負荷運転で動作している場合には、前記走行モードが前記第1のモードであっても、前記内燃機関を前記負荷運転とするか否かを前記第1の値に基づいて判定する、ハイブリッド車両の制御装置。
  2.  前記走行モードが前記第1のモードであり、かつ、前記内燃機関が前記無負荷運転でないときは、前記判定部は、前記内燃機関を前記負荷運転とするか否かを前記第2の値に基づいて判定する、請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  3.  前記判定部は、前記走行モードが前記第1のモードであり、かつ、前記内燃機関が前記無負荷運転で動作している場合に、前記第1の値に基づいて前記内燃機関の動作が前記負荷運転に移行したときは、前記第1の値に基づいて前記内燃機関の停止判定を行なう、請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  4.  前記ハイブリッド車両は、車両外部の電源から電力の供給を受けて前記蓄電装置を充電するように構成された充電装置(90,92)をさらに含み、
     前記走行モード制御部は、前記充電装置による前記蓄電装置の充電後、前記走行モードを前記第1のモードに設定する、請求項1に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  5.  ハイブリッド車両の制御装置であって、
     前記ハイブリッド車両(100)は、
     車両駆動力を発生する内燃機関(ENG)と、
     充放電可能な蓄電装置(10)と、
     前記蓄電装置から電力を受けて車両駆動力を発生する電動機(MG2)とを含み、
     前記内燃機関は、トルクを出力する負荷運転または実質的にトルクを出力しない無負荷運転で動作するように制御され、
     前記制御装置(15)は、
     前記内燃機関を停止して前記電動機のみを用いての走行を優先させる第1のモード(CDモード)と、前記内燃機関を動作させて前記蓄電装置の充電状態を示す状態量を所定の目標に維持する第2のモード(CSモード)とを含む走行モードの切替を制御する走行モード制御部(152)と、
     前記走行モードが前記第1のモードであり、かつ、前記内燃機関が動作しているとき、または、前記走行モードが前記第2のモードのとき、前記蓄電装置が放電可能な電力を示す放電許容電力(Wout)を予め定められた第1の値とし、前記走行モードが前記第1のモードであり、かつ、前記内燃機関が停止しているとき、前記放電許容電力を前記第1の値よりも大きい第2の値に拡大する放電許容電力制御部(154)と、
     前記走行モードが前記第1のモードの場合に、前記内燃機関が前記無負荷運転で動作しているときは、前記内燃機関を前記負荷運転とするか否かを前記第1の値に基づいて判定し、前記内燃機関が前記無負荷運転でないときは、前記内燃機関を前記負荷運転とするか否かを前記第2の値に基づいて判定する判定部(156)とを備える、ハイブリッド車両の制御装置。
  6.  前記走行モードが前記第2のモードであるとき、前記判定部は、前記内燃機関を前記負荷運転とするか否かを前記第1の値に基づいて判定する、請求項5に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  7.  前記判定部は、前記走行モードが前記第1のモードであり、かつ、前記内燃機関が前記無負荷運転で動作している場合に、前記第1の値に基づいて前記内燃機関の動作が前記負荷運転に移行したときは、前記第1の値に基づいて前記内燃機関の停止判定を行なう、請求項5に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  8.  前記ハイブリッド車両は、車両外部の電源から電力の供給を受けて前記蓄電装置を充電するように構成された充電装置(90,92)をさらに含み、
     前記走行モード制御部は、前記充電装置による前記蓄電装置の充電後、前記走行モードを前記第1のモードに設定する、請求項5に記載のハイブリッド車両の制御装置。
  9.  請求項1から8のいずれかに記載の制御装置を備えるハイブリッド車両。
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