WO2012105021A1 - ハイブリッド車両およびその制御方法 - Google Patents

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啓介 森崎
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    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93—Conjoint control of different elements

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid vehicle and a control method thereof, and more particularly to a hybrid vehicle including a boost converter between a power storage device and a drive device that drives an electric motor, and a control method thereof.
  • Hybrid vehicles are attracting attention as environmentally friendly vehicles.
  • a hybrid vehicle is equipped with a power storage device, an inverter, and a motor driven by the inverter as a power source for traveling the vehicle.
  • EV Electric Vehicle
  • HV Hybrid
  • Vehicle traveling mode the travel mode in which the engine is operated and the engine and the motor are used.
  • a voltage supplied to the inverter (hereinafter also referred to as “system voltage”) is boosted above the voltage of the power storage device between the power storage device and the inverter that drives the motor.
  • system voltage a voltage supplied to the inverter
  • Patent Document 1 discloses a vehicle including such a boost converter. This vehicle is provided with an eco mode switch for the user to select economical driving. When the eco mode switch is turned on, the system voltage is limited. Thereby, it is supposed that useless power consumption can be reduced (refer patent document 1).
  • an object of the present invention is to improve fuel consumption by appropriately setting a system voltage in a hybrid vehicle.
  • a hybrid vehicle includes an internal combustion engine and an electric motor that generate vehicle driving force, a power storage device, a driving device that drives the electric motor, a voltage conversion device, and a control device that controls the voltage conversion device.
  • the voltage conversion device is provided between the drive device and the power storage device, and is configured to boost the input voltage (system voltage) of the drive device to a voltage higher than the voltage of the power storage device.
  • the control device In the first traveling mode (EV traveling mode) in which the control device travels with the internal combustion engine stopped, the control device operates the internal combustion engine and travels using the internal combustion engine and the electric motor (HV traveling). Change the system voltage setting with respect to (mode).
  • control device sets the input voltage so that the input voltage tends to be lower in the first travel mode than in the second travel mode.
  • control device changes the upper limit setting of the system voltage during the first travel mode compared to when during the second travel mode.
  • control device sets the input voltage lower in the first travel mode than in the second travel mode when the driving state of the electric motor generating the vehicle driving force is the same.
  • control device further maintains a charged state of the power storage device by generating electric power using the internal combustion engine in a first operation mode (CD mode) in which traveling with the internal combustion engine stopped is prioritized.
  • CD mode first operation mode
  • CS mode second operation mode
  • the hybrid vehicle further includes an input device for the driver to select either the normal mode or the saving mode. Then, when the saving mode is selected by the input device, the control device changes the system voltage setting to be equal to or less than the setting in the normal mode.
  • the reduction rate of the system voltage when the saving mode is selected in the first running mode is larger than the reduction rate when the saving mode is selected in the second running mode.
  • control device further changes the setting of the system voltage according to the rotation speed of the electric motor in each of the first and second traveling modes.
  • control device further changes the setting of the system voltage according to the vehicle driving force in each of the first and second traveling modes.
  • control device further changes the setting of the system voltage according to the output of the electric motor in each of the first and second traveling modes.
  • the hybrid vehicle further includes a generator that is driven by the internal combustion engine to generate electric power and supply power to the power storage device during the power running operation of the electric motor.
  • the control method is a hybrid vehicle control method.
  • the hybrid vehicle includes an internal combustion engine and an electric motor that generate vehicle driving force, a power storage device, a driving device that drives the electric motor, and a voltage conversion device.
  • the voltage conversion device is provided between the drive device and the power storage device, and is configured to boost the input voltage (system voltage) of the drive device to a voltage higher than the voltage of the power storage device.
  • the control method includes a first step of setting a system voltage for a first travel mode (EV travel mode) in which the internal combustion engine is stopped and travels, and the internal combustion engine and the electric motor are operated by operating the internal combustion engine. And a second step of setting a system voltage for the second traveling mode (HV traveling mode) for traveling.
  • EV travel mode first travel mode
  • HV traveling mode second traveling mode
  • the input voltage for the first travel mode is set to be lower than the input voltage for the second travel mode.
  • the first step includes a step of setting an upper limit of the system voltage for the first traveling mode.
  • the second step includes a step of setting an upper limit of the system voltage for the second traveling mode.
  • the input voltage for the first travel mode is set lower than the input voltage for the second travel mode when the operating state of the electric motor generating the vehicle driving force is the same.
  • control method further includes a step of setting a system voltage for a first operation mode (CD mode) that gives priority to running with the internal combustion engine stopped.
  • the first and second steps are executed in the second operation mode (CS mode) in which the state of charge of the power storage device is maintained by generating electric power using the internal combustion engine.
  • CD mode first operation mode
  • CS mode second operation mode
  • the fuel efficiency and Appropriate system voltage considering the balance with drivability can be set for each driving mode. Therefore, according to the present invention, in the hybrid vehicle, fuel efficiency can be improved by appropriately setting the system voltage.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a hybrid vehicle according to a first embodiment. It is a block diagram which shows the structure of the electric system of a hybrid vehicle. It is a functional block diagram of ECU regarding the setting of the system voltage. It is a flowchart for demonstrating a series of processing procedures regarding the setting process of a system voltage. It is the figure which showed the division of the control mode when the upper limit setting of a system voltage is relatively high. It is the figure which showed the division of the control mode when the upper limit setting of a system voltage is relatively low. It is the figure which showed the change of the upper limit setting of the system voltage accompanying the change of driving mode.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an electric system of a hybrid vehicle in a second embodiment.
  • 10 is a flowchart for illustrating a series of processing procedures related to a system voltage setting process in the second embodiment. It is a figure showing the speed-torque characteristic of the motor generator. 10 is a flowchart for illustrating a series of processing procedures relating to a system voltage setting process in the third embodiment. 12 is a flowchart for illustrating a series of processing procedures related to a system voltage setting process in Modification 1 of Embodiment 3. 10 is a flowchart for explaining a series of processing procedures related to a system voltage setting process in Modification 2 of Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an electric system of a hybrid vehicle in a fourth embodiment. It is the figure which showed the relationship between the change of SOC of an electrical storage apparatus, and an operation mode. 10 is a flowchart for explaining a series of processing procedures related to a system voltage setting process in the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the hybrid vehicle according to the first embodiment.
  • hybrid vehicle 100 includes a power storage device 10, an ECU (Electronic Control Unit) 15, a PCU (Power Control Unit) 20, a power output device 30, a differential gear 40, and front wheels 50L and 50R. And rear wheels 60L and 60R.
  • ECU Electronic Control Unit
  • PCU Power Control Unit
  • differential gear 40 front wheels 50L and 50R.
  • front wheels 50L and 50R And rear wheels 60L and 60R.
  • the power storage device 10 is a rechargeable DC power source, and is configured by a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion, for example.
  • 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 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 differential gear 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 differential gear 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 differential gear 40. 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.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the electric system of the hybrid vehicle 100.
  • the electrical system includes power storage device 10, SMR (System Main Relay) 105, PCU 20, motor generators MG ⁇ b> 1 and MG ⁇ b> 2, and ECU 15.
  • SMR System Main Relay
  • PCU motor generators MG ⁇ b> 1 and MG ⁇ b> 2
  • ECU ECU 15.
  • 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.
  • PCU 20 includes a converter 110, a capacitor 120, motor drive controllers 131 and 132, and a converter / inverter control unit 140.
  • motor generators MG1, MG2 are AC motors
  • motor drive controllers 131, 132 are constituted by inverters.
  • the motor drive controller 131 (132) is also referred to as an “inverter 131 (132)”.
  • Converter 110 boosts voltage VH (system voltage) between positive line 103 and negative 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 controls each of converter 110 and motor generators MG1, MG2 based on control commands received from ECU 15 (setting of system voltage VH, torque target of motor generators MG1, MG2, etc.). 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.
  • the ECU 15 is composed of an electronic control unit, and controls the vehicle driving mode by software processing by executing a program stored in advance by a CPU (Central Processing Unit) and / or hardware processing by a dedicated electronic circuit, Various controls such as charge / discharge control of power storage device 10 and setting of system voltage VH are performed. Then, ECU 15 generates a control command for driving PCU 20 and outputs the generated control command to converter / inverter control unit 140 of PCU 20.
  • a CPU Central Processing Unit
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the ECU 15 regarding the setting of the system voltage VH.
  • ECU 15 includes an SOC calculation unit 150, a travel mode control unit 152, and a system voltage control unit 154.
  • 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
  • the traveling mode control unit 152 controls switching of the traveling mode of the vehicle based on the SOC calculated by the SOC calculating unit 150 and the required driving force of the vehicle. Specifically, traveling mode control unit 152 controls switching between the EV traveling mode and the HV traveling mode so as to maintain the SOC of power storage device 10 at a predetermined target.
  • the EV travel mode is a travel mode in which the engine ENG is stopped and travels (that is, travel is performed using only the motor generator MG2).
  • the HV traveling mode is a traveling mode in which the engine ENG is operated to travel using the engine ENG and the motor generator MG2.
  • Travel mode control unit 152 sets the travel mode to the EV travel mode when the SOC exceeds the target. On the other hand, when the SOC is below the target, traveling mode control unit 152 sets the traveling mode to the HV traveling mode in order to drive motor generator MG1 by engine ENG to charge power storage device 10. Travel mode control unit 152 switches the travel mode to the HV travel mode when the required drive force of the vehicle cannot be output only by motor generator MG2 in the EV travel mode. The required driving force is calculated based on the accelerator opening, vehicle speed, etc. received as various sensor outputs 17 (FIG. 1).
  • the system voltage control unit 154 receives the mode signal MD indicating the travel mode from the travel mode control unit 152, and sets the system voltage VH based on the travel mode. That is, the system voltage control unit 154 changes the setting of the system voltage VH in the EV traveling mode with respect to the HV traveling mode. As will be described below, in EV travel mode, it is preferable from the viewpoint of fuel efficiency improvement that system voltage VH is set lower than that in HV travel mode.
  • system voltage VH is set lower than the maximum value unless the accelerator pedal is depressed more than a predetermined amount in order to improve fuel efficiency.
  • system voltage VH in the HV traveling mode is restricted by the rotational speed of motor generator MG1 operating as a generator. Therefore, in the HV traveling mode, the system voltage VH cannot be set as low as in the EV traveling mode, which is not restricted by the rotational speed of motor generator MG1.
  • the system voltage control unit 154 outputs the setting of the system voltage VH to the converter / inverter control unit 140 (FIG. 2) of the PCU 20.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a series of processing procedures related to the setting processing of the system voltage VH. The process of this flowchart is called from the main routine and executed every certain time or every time a predetermined condition is satisfied.
  • ECU 15 determines whether or not the travel mode is the HV travel mode (step S10).
  • This step S10 is a process for determining the travel mode, and it may be determined whether or not the travel mode is the EV travel mode.
  • step S10 If it is determined in step S10 that the travel mode is the HV travel mode (YES in step S10), the ECU 15 sets the system voltage VH to a value for the HV travel mode (step S20). On the other hand, when it is determined in step S10 that the travel mode is the EV travel mode (NO in step S10), ECU 15 sets system voltage VH to a value for the EV travel mode (step S30). The setting for the EV traveling mode is lower than the setting for the HV traveling mode.
  • the ECU 15 determines whether or not the motor generator MG2 can output the required driving force of the vehicle by setting the system voltage VH for the EV traveling mode (step S40). If it is determined that motor generator MG2 cannot output the required driving force (NO in step S40), ECU 15 increases the setting of system voltage VH so that motor generator MG2 can output the required driving force (step S50). ).
  • system voltage VH may be set lower than in HV travel mode when motor generator MG2 generating vehicle driving force has the same operating state (torque and rotational speed).
  • system voltage VH is determined by a map or the like based on the operating state of motor generator MG2, maps are prepared separately for EV traveling mode and for HV traveling mode, and map values for EV traveling mode are prepared. May be made smaller overall than the value of the map for the HV traveling mode.
  • VH since the setting of the system voltage VH is changed in the EV driving mode in comparison with the HV driving mode, an appropriate system voltage considering the balance between fuel efficiency and drivability is considered. VH can be set for each driving mode. Therefore, according to the first embodiment, fuel efficiency can be improved by appropriately setting system voltage VH.
  • the system voltage VH is switched in the travel mode.
  • the upper limit of the system voltage VH may be switched in the travel mode instead of the system voltage VH itself.
  • system voltage VH itself is calculated based on a drive request to motor generators MG1 and MG2, regardless of the travel mode.
  • the ECU 15 sets the upper limit of the system voltage VH based on the traveling mode. That is, the ECU 15 changes the upper limit setting of the system voltage VH during the EV traveling mode as compared to the HV traveling mode. As will be described below, in the EV traveling mode, it is preferable from the viewpoint of fuel efficiency improvement that the upper limit setting of the system voltage VH is lower than that in the HV traveling mode.
  • the upper limit of the system voltage VH can be set lower than that in the HV traveling mode because the motor generator MG1 is not restricted by the rotational speed or the like as in the HV traveling mode. .
  • the system voltage VH in the EV travel mode can be kept low, so that the fuel consumption can be improved as described in the first embodiment.
  • the motor generator MG2 can be driven in the control mode with a high voltage utilization rate, and the fuel efficiency improvement effect can also be obtained from this point.
  • FIG. 5 and 6 are diagrams showing the rotational speed-torque characteristics of the motor generator MG2.
  • FIG. 5 shows the control mode classification when the upper limit setting of the system voltage VH is relatively high
  • FIG. 6 shows the control mode classification when the upper limit setting of the system voltage VH is relatively low. Has been.
  • a region indicated by “PWM” is a region where sine wave PWM (Pulse Width Modulation) control is performed, and a region indicated by “OM” is subjected to overmodulation PWM control. It is an area.
  • An area indicated by “rectangle” is an area where rectangular wave voltage control is performed.
  • the controllability of the motor generator MG2 is good, but the modulation factor (ratio of the fundamental wave component (effective value) of the motor applied voltage to the voltage VH) can only be increased to about 0.61.
  • the modulation rate can be increased from the maximum modulation rate in the sine wave PWM control mode to a range of 0.78, and in rectangular wave voltage control, the modulation rate is constant at a maximum of 0.78.
  • the shaded area is an area in which motor generator MG2 cannot output because system voltage VH is low.
  • the modulation factor (voltage utilization) is reduced by lowering the upper limit setting of the system voltage VH.
  • the motor generator MG2 can be driven by rectangular wave voltage control with a high rate.
  • the upper limit of the system voltage VH is set lower than the maximum value unless the accelerator pedal is depressed more than a predetermined amount in order to improve fuel consumption.
  • system voltage VH in the HV traveling mode is restricted by the rotational speed of motor generator MG1 as described above. Therefore, in the HV traveling mode, the upper limit setting of system voltage VH cannot be made lower than in the EV traveling mode that is not subject to restrictions such as the rotational speed of motor generator MG1.
  • FIG. 7 is a diagram showing a change in the upper limit setting of the system voltage VH accompanying a change in the running mode.
  • FIG. 7 as a comparative example, a change in the upper limit setting of the system voltage VH in the case of the prior art is also shown.
  • the upper limit of system voltage VH is set to a lower value (V2) in EV travel mode than in HV travel mode.
  • V2 a lower value
  • HV driving mode that limits the upper limit of the system voltage VH to improve fuel efficiency.
  • the hour is set lower than in the EV driving mode.
  • the fuel efficiency can be improved as in the first embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the electric system of the hybrid vehicle in the second embodiment.
  • the hybrid vehicle in the second embodiment further includes an eco mode switch 145 in the configuration of hybrid vehicle 100 shown in FIG. 2, and includes an ECU 15 ⁇ / b> A instead of ECU 15.
  • the eco mode switch 145 is a switch for the driver to select either the normal mode or the saving mode.
  • the eco mode switch 145 is turned on, the saving mode is selected.
  • the eco mode switch 145 is turned on and the EV travel mode is set, the ECU 15A lowers the setting of the system voltage VH when the eco mode switch 145 is off (in the normal mode).
  • the driver can select whether to prioritize fuel efficiency improvement or drivability in the EV driving mode.
  • the other functions of ECU 15A are the same as those of ECU 15 in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining a series of processing procedures related to the setting process of the system voltage VH in the second embodiment.
  • the processing of this flowchart is also called from the main routine and executed every certain time or every time a predetermined condition is satisfied.
  • this flowchart further includes step S25 in the flowchart shown in FIG. That is, if it is determined in step S10 that the travel mode is the EV travel mode (NO in step S10), ECU 15A determines whether or not eco-mode switch 145 is turned on (step S25).
  • step S25 If it is determined that eco-mode switch 145 is turned on (YES in step S25), ECU 15A proceeds to step S30 and sets system voltage VH to a value for the EV travel mode. On the other hand, when it is determined in step S25 that eco mode switch 145 is turned off (NO in step S25), ECU 15A proceeds to step S50.
  • step S25 When it is determined in step S25 that the eco mode switch 145 is turned off, another system voltage VH may be set instead of shifting to the process in step S50. Also in this case, the system voltage VH is set to a voltage higher than the voltage set in step S30.
  • the setting of the system voltage VH is not particularly changed by turning on / off the eco mode switch 145.
  • the eco mode switch 145 is turned on even in the HV traveling mode. Then, the setting of the system voltage VH may be lowered when the eco mode switch 145 is off (in the normal mode).
  • the system voltage VH in the HV traveling mode is restricted by the rotational speed of the motor generator MG1, etc., and therefore, in the HV traveling mode, the setting of the system voltage VH is lower as in the EV traveling mode. Can not.
  • the decrease rate of system voltage VH when eco mode switch 145 is turned on in the HV travel mode is smaller than the decrease rate when eco mode switch 145 is turned on in the EV travel mode.
  • the reduction rate of the system voltage VH when the eco mode switch 145 is turned on in the EV driving mode is lower than the reduction rate when the eco mode switch 145 is turned on in the HV driving mode. large.
  • the eco mode switch 145 when the eco mode switch 145 is on and the EV travel mode is selected, the eco mode switch 145 is turned off.
  • the upper limit setting of the system voltage VH may be lowered with respect to time (in normal mode).
  • the driver can select the priority between fuel efficiency improvement and drivability.
  • FIG. 10 shows the speed-torque characteristics of motor generator MG2.
  • curves k1 to k3 indicate characteristics when system voltage VH is V1 to V3 (V1>V2> V3), respectively.
  • the maximum torque that can be output by the motor generator MG2 is up to Tmax. Therefore, for example, when the motor rotation speed is N1 or less, the maximum torque of motor generator MG2 can be output by boosting system voltage VH to V3 (curve k3), and boosting higher than V3 can be said to be a wasteful boosting.
  • the setting of the system voltage VH is changed according to the rotational speed of the motor generator MG2 that generates the driving force of the vehicle, and fuel efficiency is improved by avoiding unnecessary boosting.
  • the configuration of the hybrid vehicle in the third embodiment is the same as that of the hybrid vehicle 100 in the first embodiment shown in FIGS.
  • FIG. 11 is a flowchart for explaining a series of processing procedures regarding the setting processing of the system voltage VH in the third embodiment.
  • the processing of this flowchart is also called from the main routine and executed every certain time or every time a predetermined condition is satisfied.
  • ECU 15 determines whether or not the travel mode is the HV travel mode (step S110).
  • This step S110 is a process for determining the travel mode, and it may be determined whether or not the travel mode is the EV travel mode.
  • step S110 ECU 15 determines whether or not the rotational speed of motor generator MG2 is higher than a predetermined threshold A. (Step S120). If it is determined that the rotational speed of motor generator MG2 is higher than threshold value A (YES in step S120), ECU 15 sets system voltage VH to first value VH1 for the HV traveling mode (step S120). S130). On the other hand, when it is determined that rotation speed of motor generator MG2 is equal to or lower than threshold value A (NO in step S120), ECU 15 sets system voltage VH to second value VH2 ( ⁇ VH1) for HV traveling mode. Setting is performed (step S130).
  • step S110 If it is determined in step S110 that the travel mode is the EV travel mode (NO in step S110), ECU 15 determines whether or not the rotational speed of motor generator MG2 is higher than a predetermined threshold value B. Determination is made (step S150). When it is determined that the rotational speed of motor generator MG2 is higher than threshold value B (YES in step S150), ECU 15 sets system voltage VH to first value VH3 for the EV travel mode (step S150). S160). On the other hand, when it is determined that rotation speed of motor generator MG2 is equal to or lower than threshold value B (NO in step S150), ECU 15 sets system voltage VH to second value VH4 ( ⁇ VH3) for the EV traveling mode. Set (step S170).
  • the setting of system voltage VH is divided into two stages in each traveling mode.
  • the system voltage VH may be changed according to the rotational speed by changing the system voltage VH according to the rotational speed. May be.
  • the setting of the system voltage VH may be changed according to the traveling speed of the vehicle instead of the rotation speed of the motor generator MG2.
  • the upper limit setting of the system voltage VH may be changed depending on the rotation speed of the motor generator MG2 in each traveling mode.
  • Modification 1 of Embodiment 3 the setting of system voltage VH is changed by the driving force of the vehicle instead of the rotational speed of motor generator MG2 or the vehicle speed.
  • FIG. 12 is a flowchart for explaining a series of processing procedures related to the setting processing of system voltage VH in the first modification of the third embodiment.
  • the processing of this flowchart is also called from the main routine and executed every certain time or every time a predetermined condition is satisfied.
  • this flowchart includes steps S122 and S152 in place of steps S120 and S150 in the flowchart shown in FIG. That is, when it is determined in step S110 that the travel mode is the HV travel mode (YES in step S110), ECU 15 determines whether or not the vehicle driving force is greater than a predetermined threshold value Pd1 ( Step S122). Note that the required driving force calculated based on the accelerator opening, the vehicle speed, and the like can be used as the vehicle driving force.
  • step S122 If it is determined that the vehicle driving force is greater than threshold value Pd1 (YES in step S122), the process proceeds to step S130, and system voltage VH is set to first value VH1 for the HV traveling mode. The On the other hand, when it is determined that the vehicle driving force is equal to or less than threshold value Pd1 (NO in step S122), the process proceeds to step S140, and system voltage VH is set to second value VH2 ( ⁇ VH1) for the HV traveling mode. ) Is set.
  • step S110 If it is determined in step S110 that the travel mode is the EV travel mode (NO in step S110), ECU 15 determines whether or not the vehicle driving force is greater than a predetermined threshold value Pd2 ( Step S152). If it is determined that the vehicle driving force is greater than threshold value Pd2 (YES in step S152), the process proceeds to step S160, and first value VH3 for EV traveling mode is set in system voltage VH. The On the other hand, when it is determined that the vehicle driving force is equal to or less than threshold value Pd2 (NO in step S152), the process proceeds to step S170, and system voltage VH is set to second value VH4 ( ⁇ VH3) for EV travel mode. ) Is set.
  • Modification 1 also provides the same effect as that of the third embodiment.
  • Modification 2 of Embodiment 3 the setting of system voltage VH is changed by the output (power) of motor generator MG2 instead of the rotational speed of motor generator MG2 or the vehicle speed.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining a series of processing procedures related to the setting processing of system voltage VH in the second modification of the third embodiment.
  • the processing of this flowchart is also called from the main routine and executed every certain time or every time a predetermined condition is satisfied.
  • this flowchart includes steps S124 and S154 in place of steps S120 and S150 in the flowchart shown in FIG. That is, if it is determined in step S110 that the travel mode is the HV travel mode (YES in step S110), ECU 15 determines whether or not the output of motor generator MG2 is greater than a predetermined threshold value Pm1. (Step S124).
  • step S124 When it is determined that the output of motor generator MG2 is greater than threshold value Pm1 (YES in step S124), the process proceeds to step S130. On the other hand, when it is determined that the output of motor generator MG2 is equal to or smaller than threshold value Pm1 (NO in step S124), the process proceeds to step S140.
  • step S110 If it is determined in step S110 that the travel mode is the EV travel mode (NO in step S110), ECU 15 determines whether or not the output of motor generator MG2 is greater than a predetermined threshold value Pm2. (Step S154). If it is determined that the output of motor generator MG2 is greater than threshold value Pm2 (YES in step S154), the process proceeds to step S160. On the other hand, when it is determined that the output of motor generator MG2 is equal to or less than threshold value Pm2 (NO in step S154), the process proceeds to step S170.
  • FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the electric system of the hybrid vehicle in the fourth embodiment.
  • the electric system of the hybrid vehicle in the fourth embodiment further includes a charging inlet 90, a charger 92, and SMR 106 in the configuration of the electric system shown in FIG. including.
  • the charging inlet 90 is configured to be connectable with a connector of a charging cable (not shown) connected to a power source outside the vehicle (hereinafter also referred to as “external power source”).
  • a charging cable not shown
  • external power source hereinafter also referred to as “external power source”.
  • 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.
  • SMR 106 is provided between power storage device 10 and charger 92, and is turned on according to a command from ECU 15B during external charging.
  • the ECU 15B generates a signal for driving the charger 92 during external charging, and outputs the generated signal to the charger 92. Further, ECU 15B controls switching of the vehicle operation mode based on the SOC of power storage device 10. Specifically, ECU 15B sets the operation mode (hereinafter referred to as “CD (Charge Depleting) mode”) that gives priority to running with engine ENG stopped, or operates engine ENG to store power storage device 10. It controls switching of the operation mode (hereinafter referred to as “CS (Charge Sustaining) mode”) for maintaining the SOC at a predetermined target. And ECU15B changes the setting of the system voltage VH also by said operation mode.
  • CD Charge Depleting
  • CS Charge Sustaining
  • the other functions of ECU 15B are the same as ECU 15 in the first embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the SOC change of the power storage device 10 and the operation mode.
  • SOC MAX
  • the operation 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 SOC reaches the threshold value Sth at time t1
  • the operation mode is switched to the CS mode, and the SOC is controlled in the vicinity of the threshold value Sth.
  • This CD mode is an operation mode in which the vehicle basically runs 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. During the CD mode, as a result, the discharge rate is often relatively larger than the charge.
  • the CS mode is an operation 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 EV travel mode is prioritized, and the vehicle is switched to the HV travel mode when the accelerator pedal is greatly depressed and a large vehicle power is required.
  • the CS mode switching between the HV traveling mode and the EV traveling mode is repeated in order to maintain the SOC at a predetermined target.
  • the setting of the system voltage VH is further changed in the CD mode compared to the CS mode.
  • the setting of the system voltage VH can be optimized depending on the operation mode, and the fuel efficiency can be further improved.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining a series of processing procedures related to the setting processing of system voltage VH in the fourth embodiment.
  • the processing of this flowchart is also called from the main routine and executed every certain time or every time a predetermined condition is satisfied.
  • this flowchart further includes steps S5 and S60 in the flowchart shown in FIG. That is, the ECU 15B first determines whether or not the operation mode is the CS mode (step S5).
  • This step S5 is a process for determining the operation mode, and it may be determined whether or not the operation mode is the CD mode.
  • step S5 If it is determined in step S5 that the operation mode is the CD mode (NO in step S5), the ECU 15B sets the system voltage VH to a value for the CD mode (step S60). On the other hand, when it is determined in step S5 that the operation mode is the CS mode (YES in step S5), ECU 15B proceeds to step S10.
  • the upper limit setting of the system voltage VH may be changed as in the modification of the first embodiment. Further, as in the third embodiment and its modifications 1 and 2, the setting of system voltage VH is further changed according to the rotational speed of motor generator MG2, vehicle speed, vehicle driving force, output of motor generator MG2, and the like. Also good.
  • the fuel consumption can be further improved in the CD mode.
  • the series / parallel type hybrid vehicle that outputs the power of the engine ENG to at least one of the drive shaft and the motor generator MG1 has been described.
  • the present invention is a hybrid vehicle of another type. It is also applicable to. That is, for example, a so-called series-type hybrid vehicle that uses the engine ENG only to drive the motor generator MG1 and generates the driving force of the vehicle only by the motor generator MG2, or a motor as needed using the engine ENG as the main power.
  • the present invention can also be applied to a one-motor hybrid vehicle that can charge the power storage device 10 using the motor as a generator.
  • system voltage VH in the HV traveling mode is restricted by the rotational speed of motor generator MG1 operating as a generator.
  • the system voltage VH cannot be set as low as in the EV traveling mode, which is not restricted by the rotational speed of motor generator MG1. Therefore, the present invention in which the setting of the system voltage VH can be changed between the EV traveling mode and the HV traveling mode is suitable for a two-motor type hybrid vehicle.
  • 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
  • Inverter 132 corresponds to an embodiment of “driving device” in the present invention
  • converter 110 corresponds to an embodiment of “voltage conversion device” in the present invention
  • ECUs 15, 15A and 15B correspond to an embodiment of “control device” in the present invention
  • eco mode switch 145 corresponds to an embodiment of “input device” in the present invention.
  • 10 power storage device 15, 15A, 15B ECU, 17 sensor outputs, 20 PCU, 30 power output device, 35 accelerator pedal, 40 differential gear, 50L, 50R front wheel, 60L, 60R rear wheel, 90 charging inlet, 92 charger , 100 hybrid vehicle, 105, 106 SMR, 110 converter, 120 capacitor, 131, 132 inverter, 140 converter / inverter control unit, 145 eco mode switch, 150 SOC calculation unit, 152 driving mode control unit, 154 system voltage control unit, MG1, MG2, motor generator, ENG engine.

Abstract

　Ｓ１０において走行モードはＨＶ走行モードであると判定されると（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵは、ＨＶ走行モード用のシステム電圧を設定する（Ｓ２０）。一方、Ｓ１０において走行モードはＥＶ走行モードであると判定されると（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵは、ＥＶ走行モード用のシステム電圧を設定する（Ｓ３０）。なお、このＥＶ走行モード用のシステム電圧の設定は、ＨＶ走行モード用の設定よりも低い。

Description

ハイブリッド車両およびその制御方法
　この発明は、ハイブリッド車両およびその制御方法に関し、特に、蓄電装置と電動機を駆動する駆動装置との間に昇圧コンバータを備えるハイブリッド車両およびその制御方法に関する。
　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、従来のエンジンに加え、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モータとを車両走行用の動力源として搭載する。そして、このようなハイブリッド車両において、エンジンを停止してモータのみを用いて走行可能なものが知られている。以下では、エンジンを停止して走行する走行モードを「ＥＶ（Electric　Vehicle）走行モード」と称し、これに対して、エンジンを動作させてエンジンおよびモータを用いて走行する走行モードを「ＨＶ（Hybrid　Vehicle）走行モード」と称する。
　また、動力源としてモータを搭載する電動車両において、蓄電装置とモータを駆動するインバータとの間に、インバータへの供給電圧（以下「システム電圧」とも称する。）を蓄電装置の電圧以上に昇圧する昇圧コンバータを備えた車両が知られている。
　特開２００８－３０１５９８号公報（特許文献１）は、そのような昇圧コンバータを備える車両を開示する。この車両においては、経済的な走行を利用者が選択するためのエコモードスイッチが設けられる。エコモードスイッチがオンされると、システム電圧が制限される。これにより、無駄な消費電力を低減できるとされる（特許文献１参照）。
特開２００８－３０１５９８号公報 特開２００６－１９４１３３号公報
　上記の特開２００８－３０１５９８号公報に開示される技術は、エコモードスイッチを設けてシステム電圧を制限することにより燃費向上を図ることができる点で有用であるが、ハイブリッド車両におけるシステム電圧の設定および燃費向上策については、特に検討されていない。
　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、システム電圧を適切に設定することにより燃費向上を図ることである。
　この発明によれば、ハイブリッド車両は、車両駆動力を発生する内燃機関および電動機と、蓄電装置と、電動機を駆動する駆動装置と、電圧変換装置と、電圧変換装置を制御する制御装置とを備える。電圧変換装置は、駆動装置と蓄電装置との間に設けられ、駆動装置の入力電圧（システム電圧）を蓄電装置の電圧よりも高い電圧に昇圧するように構成される。そして、制御装置は、内燃機関を停止して走行する第１の走行モード（ＥＶ走行モード）時は、内燃機関を動作させて内燃機関および電動機を用いて走行する第２の走行モード（ＨＶ走行モード）時に対してシステム電圧の設定を変更する。
　好ましくは、制御装置は、第１の走行モード時は、第２の走行モード時よりも入力電圧が低くなる傾向に入力電圧を設定する。
　好ましくは、制御装置は、第１の走行モード時は、第２の走行モード時に対してシステム電圧の上限設定を変更する。
　好ましくは、制御装置は、第１の走行モード時は、車両駆動力を発生している電動機の運転状態が同じ場合の第２の走行モード時よりも入力電圧を低く設定する。
　好ましくは、制御装置は、さらに、内燃機関を停止しての走行を優先させる第１の運転モード（ＣＤモード）時は、内燃機関を用いて発電することにより蓄電装置の充電状態を維持する第２の運転モード（ＣＳモード）時に対してシステム電圧の設定を変更する。
　好ましくは、ハイブリッド車両は、通常モードおよび節約モードのいずれかを運転者が選択するための入力装置をさらに備える。そして、制御装置は、入力装置によって節約モードが選択されると、システム電圧の設定を通常モード時の設定以下に変更する。ここで、第１の走行モード時に節約モードが選択されたときのシステム電圧の低下率は、第２の走行モード時に節約モードが選択されたときの低下率よりも大きい。
　好ましくは、制御装置は、第１および第２の走行モード時の各々において、電動機の回転速度によってシステム電圧の設定をさらに変更する。
　また、好ましくは、制御装置は、第１および第２の走行モード時の各々において、車両駆動力によってシステム電圧の設定をさらに変更する。
　また、好ましくは、制御装置は、第１および第２の走行モード時の各々において、電動機の出力によってシステム電圧の設定をさらに変更する。
　好ましくは、ハイブリッド車両は、電動機の力行動作時に、内燃機関により駆動されて発電し蓄電装置へ給電可能な発電機をさらに備える。
　また、この発明によれば、制御方法は、ハイブリッド車両の制御方法である。ハイブリッド車両は、車両駆動力を発生する内燃機関および電動機と、蓄電装置と、電動機を駆動する駆動装置と、電圧変換装置とを備える。電圧変換装置は、駆動装置と蓄電装置との間に設けられ、駆動装置の入力電圧（システム電圧）を蓄電装置の電圧よりも高い電圧に昇圧するように構成される。そして、制御方法は、内燃機関を停止して走行する第１の走行モード（ＥＶ走行モード）用のシステム電圧を設定する第１のステップと、内燃機関を動作させて内燃機関および電動機を用いて走行する第２の走行モード（ＨＶ走行モード）用のシステム電圧を設定する第２のステップとを含む。
　好ましくは、第１の走行モード用の入力電圧は、第２の走行モード用の入力電圧よりも低くなる傾向に設定される。
　好ましくは、第１のステップは、第１の走行モード用のシステム電圧の上限を設定するステップを含む。第２のステップは、第２の走行モード用のシステム電圧の上限を設定するステップを含む。
　好ましくは、第１の走行モード用の入力電圧は、車両駆動力を発生している電動機の運転状態が同じ場合の第２の走行モード用の入力電圧よりも低く設定される。
　好ましくは、制御方法は、内燃機関を停止しての走行を優先させる第１の運転モード（ＣＤモード）用のシステム電圧を設定するステップをさらに含む。第１および第２のステップは、内燃機関を用いて発電することにより蓄電装置の充電状態を維持する第２の運転モード（ＣＳモード）時に実行される。
　この発明においては、第１の走行モード（ＥＶ走行モード）時は、第２の走行モード（ＨＶ走行モード）時に対して駆動装置の入力電圧（システム電圧）の設定が変更されるので、燃費とドライバビリティとのバランスを考慮した適切なシステム電圧を走行モード毎に設定可能である。したがって、この発明によれば、ハイブリッド車両において、システム電圧を適切に設定することにより燃費向上を図ることができる。
実施の形態１によ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。 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。 システム電圧の設定に関するＥＣＵの機能ブロック図である。 システム電圧の設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。 システム電圧の上限設定が相対的に高いときの制御モードの区分を示した図である。 システム電圧の上限設定が相対的に低いときの制御モードの区分を示した図である。 走行モードの変化に伴なうシステム電圧の上限設定の変化を示した図である。 実施の形態２における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。 実施の形態２におけるシステム電圧の設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。 モータジェネレータの速度－トルク特性を示した図である。 実施の形態３におけるシステム電圧の設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３の変形例１におけるシステム電圧の設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３の変形例２におけるシステム電圧の設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。 実施の形態４における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。 蓄電装置のＳＯＣの変化と運転モードとの関係を示した図である。 実施の形態４におけるシステム電圧の設定処理に関する一連の処理手順を説明するため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。
　［実施の形態１］
　図１は、実施の形態１によ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４０と、前輪５０Ｌ，５０Ｒと、後輪６０Ｌ，６０Ｒとを備える。
　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によって構成される。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。
　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。ディファレンシャルギヤ４０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、ディファレンシャルギヤ４０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、ディファレンシャルギヤ４０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。
　図２は、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と、ＰＣＵ２０と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、ＥＣＵ１５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。
　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とを含む。この実施の形態１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ＶＨ（システム電圧）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（システム電圧ＶＨの設定やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク目標等）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。
　ＥＣＵ１５は、電子制御ユニットにより構成され、予め記憶されたプログラムをＣＰＵ（Central　Processing　Unit）で実行することによるソフトウェア処理および／または専用の電子回路によるハードウェア処理により、車両の走行モードの制御や、蓄電装置１０の充放電制御、システム電圧ＶＨの設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を生成し、その生成した制御指令をＰＣＵ２０のコンバータ／インバータ制御部１４０へ出力する。
　図３は、システム電圧ＶＨの設定に関する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、システム電圧制御部１５４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および車両の要求駆動力に基づいて、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、蓄電装置１０のＳＯＣを所定の目標に維持するように、ＥＶ走行モードおよびＨＶ走行モードの切替を制御する。ＥＶ走行モードは、エンジンＥＮＧを停止して走行（すなわちモータジェネレータＭＧ２のみを用いて走行）する走行モードである。一方、ＨＶ走行モードは、エンジンＥＮＧを動作させてエンジンＥＮＧおよびモータジェネレータＭＧ２を用いて走行する走行モードである。
　走行モード制御部１５２は、ＳＯＣが目標を上回っているときは、走行モードをＥＶ走行モードとする。一方、ＳＯＣが目標を下回っているときは、走行モード制御部１５２は、エンジンＥＮＧによりモータジェネレータＭＧ１を駆動して蓄電装置１０を充電するために、走行モードをＨＶ走行モードとする。また、走行モード制御部１５２は、ＥＶ走行モード時にモータジェネレータＭＧ２のみでは車両の要求駆動力を出力できないときは、走行モードをＨＶ走行モードに切替える。なお、要求駆動力は、各種センサ出力１７（図１）として受けるアクセル開度や車両速度等に基づいて算出される。
　システム電圧制御部１５４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、走行モードに基づいてシステム電圧ＶＨを設定する。すなわち、システム電圧制御部１５４は、ＥＶ走行モード時は、ＨＶ走行モード時に対してシステム電圧ＶＨの設定を変更する。なお、以下に説明するように、ＥＶ走行モード時は、ＨＶ走行モード時に対してシステム電圧ＶＨの設定を低くすることが、燃費改善の点から好ましい。
　システム電圧ＶＨが高いと、コンバータ１１０およびインバータ１３１，１３２（図２）における電力損失が大きくなり、その結果として燃費が悪化する。ここで、ＥＶ走行モード時は、車両駆動力を発生するモータジェネレータＭＧ２の回転数およびトルクの制御範囲は限られているので（回転数やトルクが大きくなるとエンジンＥＮＧが始動してＨＶ走行モードに移行する。）、モータジェネレータＭＧ２の高出力に備えてシステム電圧ＶＨを高めておく必要はない。そこで、この実施の形態１では、ＥＶ走行モード時は、ＨＶ走行モード時に対してシステム電圧ＶＨの設定を低くするように変更し、燃費改善を図ることとしたものである。
　なお、ＨＶ走行モード時においても、燃費改善を図るために、アクセルペダルが所定量以上踏込まれない限り、システム電圧ＶＨは最大値よりも低く設定される。ここで、ＨＶ走行モード時のシステム電圧ＶＨは、発電機として作動するモータジェネレータＭＧ１の回転数等により制約される。したがって、ＨＶ走行モード時は、モータジェネレータＭＧ１の回転数等の制約を受けないＥＶ走行モード時ほどシステム電圧ＶＨの設定を低くすることはできない。
　そして、システム電圧制御部１５４は、システム電圧ＶＨの設定をＰＣＵ２０のコンバータ／インバータ制御部１４０（図２）へ出力する。
　図４は、システム電圧ＶＨの設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
　図４を参照して、ＥＣＵ１５は、走行モードがＨＶ走行モードか否かを判定する（ステップＳ１０）。なお、このステップＳ１０は、走行モードを判定するための処理であり、走行モードがＥＶ走行モードか否かを判定してもよい。
　そして、ステップＳ１０において走行モードはＨＶ走行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、システム電圧ＶＨをＨＶ走行モード用の値に設定する（ステップＳ２０）。一方、ステップＳ１０において走行モードはＥＶ走行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、システム電圧ＶＨをＥＶ走行モード用の値に設定する（ステップＳ３０）。このＥＶ走行モード用の設定は、ＨＶ走行モード用の設定よりも低い。
　なお、ＥＣＵ１５は、ＥＶ走行モード用のシステム電圧ＶＨの設定でモータジェネレータＭＧ２が車両の要求駆動力を出力可能か否かを判定する（ステップＳ４０）。そして、モータジェネレータＭＧ２が要求駆動力を出力できないと判定されると（ステップＳ４０においてＮＯ）、ＥＣＵ１５は、モータジェネレータＭＧ２が要求駆動力を出力できるようにシステム電圧ＶＨの設定を上昇させる（ステップＳ５０）。
　なお、ＥＶ走行モード時は、車両駆動力を発生しているモータジェネレータＭＧ２の運転状態（トルクおよび回転速度）が同じ場合のＨＶ走行モード時よりもシステム電圧ＶＨを低く設定するようにしてもよい。たとえば、モータジェネレータＭＧ２の運転状態に基づいてマップ等によりシステム電圧ＶＨを決定するものとし、ＥＶ走行モード用とＨＶ走行モード用とでマップを別々に準備して、ＥＶ走行モード用のマップの値をＨＶ走行モード用のマップの値よりも全体的に小さくするようにしてもよい。
　以上のように、この実施の形態１においては、ＥＶ走行モード時は、ＨＶ走行モード時に対してシステム電圧ＶＨの設定が変更されるので、燃費とドライバビリティとのバランスを考慮した適切なシステム電圧ＶＨを走行モード毎に設定可能である。したがって、この実施の形態１によれば、システム電圧ＶＨを適切に設定することにより燃費向上を図ることができる。
　［実施の形態１の変形例］
　上記の実施の形態１においては、走行モードでシステム電圧ＶＨを切替えるものとしたが、システム電圧ＶＨそのものではなくシステム電圧ＶＨの上限を走行モードで切替えるようにしてもよい。なお、この場合、システム電圧ＶＨ自体は、走行モードに関係なく、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に対する駆動要求に基づいて算出される。
　この変形例では、ＥＣＵ１５は、走行モードに基づいてシステム電圧ＶＨの上限を設定する。すなわち、ＥＣＵ１５は、ＥＶ走行モード時は、ＨＶ走行モード時に対してシステム電圧ＶＨの上限設定を変更する。なお、以下に説明するように、ＥＶ走行モード時は、ＨＶ走行モード時に対してシステム電圧ＶＨの上限設定を低くすることが、燃費改善の点から好ましい。
　上述のように、ＥＶ走行モード時は、ＨＶ走行モード時のようにモータジェネレータＭＧ１の回転数等の制約を受けないので、ＨＶ走行モード時に対してシステム電圧ＶＨの上限設定を低くすることができる。これにより、ＥＶ走行モード時のシステム電圧ＶＨが低く抑えられるので、実施の形態１で説明したように燃費改善を図ることができる。さらに、ＥＶ走行モード時にシステム電圧ＶＨの上限設定を下げることにより、電圧利用率の高い制御モードでモータジェネレータＭＧ２を駆動することができ、この点からも燃費改善効果が得られる。
　図５，６は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度－トルク特性を示した図である。図５では、システム電圧ＶＨの上限設定が相対的に高いときの制御モードの区分が示されており、図６では、システム電圧ＶＨの上限設定が相対的に低いときの制御モードの区分が示されている。
　図５，６を参照して、「ＰＷＭ」で示される領域は、正弦波ＰＷＭ（Pulse　Width　Modulation）制御が行なわれる領域であり、「ＯＭ」で示される領域は、過変調ＰＷＭ制御が行なわれる領域である。「矩形」で示される領域は、矩形波電圧制御が行なわれる領域である。正弦波ＰＷＭ制御では、モータジェネレータＭＧ２の制御性はよいが、変調率（電圧ＶＨに対するモータ印加電圧の基本波成分（実効値）の比）を約０．６１までしか高めることができない。過変調ＰＷＭ制御では、正弦波ＰＷＭ制御モードでの最高変調率から０．７８の範囲まで変調率を高めることができ、矩形波電圧制御では、変調率は最大の０．７８で一定である。なお、図６において、斜線で示される領域は、システム電圧ＶＨが低いことによりモータジェネレータＭＧ２が出力することができない領域である。
　図５，６に示されるように、システム電圧ＶＨの上限設定が高い場合には正弦波ＰＷＭ制御が行なわれるポイントであっても、システム電圧ＶＨの上限設定を低くすることによって変調率（電圧利用率）の高い矩形波電圧制御でモータジェネレータＭＧ２を駆動することができる。
　なお、ＨＶ走行モード時においても、燃費改善を図るために、アクセルペダルが所定量以上踏込まれない限り、システム電圧ＶＨの上限は最大値よりも低く設定される。但し、ＨＶ走行モード時のシステム電圧ＶＨは、上述のようにモータジェネレータＭＧ１の回転数等により制約される。したがって、ＨＶ走行モード時は、モータジェネレータＭＧ１の回転数等の制約を受けないＥＶ走行モード時ほどシステム電圧ＶＨの上限設定を低くすることはできない。
　図７は、走行モードの変化に伴なうシステム電圧ＶＨの上限設定の変化を示した図である。なお、この図７では、比較例として、従来技術の場合におけるシステム電圧ＶＨの上限設定の変化も示されている。
　図７を参照して、本実施の形態では、ＥＶ走行モード時は、ＨＶ走行モード時に対してシステム電圧ＶＨの上限が低い値（Ｖ２）に設定される。一方、従来技術においては、ＥＶ走行モード時にシステム電圧ＶＨの上限設定を最大値（Ｖｍａｘ）から下げるという思想はなかったので、燃費改善のためにシステム電圧ＶＨの上限を制限しているＨＶ走行モード時の方がＥＶ走行モード時よりも低い設定となっている。
　以上のように、この実施の形態１の変形例においても、実施の形態１と同様に燃費向上を図ることができる。
　［実施の形態２］
　図８は、実施の形態２における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８を参照して、実施の形態２におけるハイブリッド車両は、図２に示したハイブリッド車両１００の構成において、エコモードスイッチ１４５をさらに含み、ＥＣＵ１５に代えてＥＣＵ１５Ａを含む。
　エコモードスイッチ１４５は、通常モードおよび節約モードのいずれかを運転者が選択するためのスイッチである。エコモードスイッチ１４５がオンされると、節約モードが選択される。そして、ＥＣＵ１５Ａは、エコモードスイッチ１４５がオンされているとき、ＥＶ走行モードであれば、エコモードスイッチ１４５のオフ時（通常モード時）に対してシステム電圧ＶＨの設定を低くする。これにより、ＥＶ走行モード時に燃費向上を優先させるかドライバビリティを優先させるかを運転者が選択することができる。なお、ＥＣＵ１５Ａのその他の機能は、実施の形態１におけるＥＣＵ１５と同じである。
　図９は、実施の形態２におけるシステム電圧ＶＨの設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
　図９を参照して、このフローチャートは、図４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２５をさらに含む。すなわち、ステップＳ１０において走行モードはＥＶ走行モードであると判定されると（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ１５Ａは、エコモードスイッチ１４５がオンされているか否かを判定する（ステップＳ２５）。
　そして、エコモードスイッチ１４５がオンされていると判定されると（ステップＳ２５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５Ａは、ステップＳ３０へ処理を移行し、システム電圧ＶＨをＥＶ走行モード用の値に設定する。一方、ステップＳ２５においてエコモードスイッチ１４５はオフされていると判定されると（ステップＳ２５においてＮＯ）、ＥＣＵ１５Ａは、ステップＳ５０へ処理を移行する。
　なお、ステップＳ２５においてエコモードスイッチ１４５がオフされていると判定されたとき、ステップＳ５０へ処理を移行する代わりに別のシステム電圧ＶＨを設定するようにしてもよい。なお、この場合も、システム電圧ＶＨは、ステップＳ３０において設定される電圧よりも高い電圧に設定される。
　なお、上記においては、ＨＶ走行モード時は、エコモードスイッチ１４５のオン／オフによって特にシステム電圧ＶＨの設定を変更しないものとしたが、ＨＶ走行モード時においても、エコモードスイッチ１４５がオンされると、エコモードスイッチ１４５のオフ時（通常モード時）に対してシステム電圧ＶＨの設定を下げてもよい。但し、上述のように、ＨＶ走行モード時のシステム電圧ＶＨは、モータジェネレータＭＧ１の回転数等により制約されるので、ＨＶ走行モード時はＥＶ走行モード時ほどシステム電圧ＶＨの設定を低くすることはできない。したがって、ＨＶ走行モード時にエコモードスイッチ１４５がオンされたときのシステム電圧ＶＨの低下率は、ＥＶ走行モード時にエコモードスイッチ１４５がオンされたときの低下率よりも小さいことが好ましい。言い換えると、この実施の形態２では、ＥＶ走行モード時にエコモードスイッチ１４５がオンされたときのシステム電圧ＶＨの低下率は、ＨＶ走行モード時にエコモードスイッチ１４５がオンされたときの低下率よりも大きい。
　なお、特に図示しないが、実施の形態１の変形例と同様に、この実施の形態２においても、エコモードスイッチ１４５がオンされているとき、ＥＶ走行モードであれば、エコモードスイッチ１４５のオフ時（通常モード時）に対してシステム電圧ＶＨの上限設定を低くするようにしてもよい。
　以上のように、この実施の形態２によれば、運転者が操作可能なエコモードスイッチ１４５を設けたので、燃費向上とドライバビリティとの優先度合いを運転者が選択することができる。
　［実施の形態３］
　図１０は、モータジェネレータＭＧ２の速度－トルク特性を示した図である。図１０を参照して、曲線ｋ１～ｋ３は、それぞれシステム電圧ＶＨがＶ１～Ｖ３（Ｖ１＞Ｖ２＞Ｖ３）のときの特性を示す。
　図１０に示されるように、システム電圧ＶＨを変化させても、モータジェネレータＭＧ２が出力可能な最大トルクはＴｍａｘまでである。したがって、たとえばモータ回転数がＮ１以下のときは、システム電圧ＶＨをＶ３（曲線ｋ３）まで昇圧すればモータジェネレータＭＧ２の最大トルクを出力可能であり、Ｖ３よりも高い昇圧は無駄な昇圧と言える。
　そこで、この実施の形態３では、車両の駆動力を発生するモータジェネレータＭＧ２の回転速度によってシステム電圧ＶＨの設定を変更し、無駄な昇圧を回避することによって燃費の改善が図られる。
　この実施の形態３におけるハイブリッド車両の構成は、図１，２に示した実施の形態１におけるハイブリッド車両１００と同じである。
　図１１は、実施の形態３におけるシステム電圧ＶＨの設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
　図１１を参照して、ＥＣＵ１５は、走行モードがＨＶ走行モードか否かを判定する（ステップＳ１１０）。なお、このステップＳ１１０は、走行モードを判定するための処理であり、走行モードがＥＶ走行モードか否かを判定してもよい。
　ステップＳ１１０において走行モードはＨＶ走行モードであると判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度が予め定められたしきい値Ａよりも高いか否かを判定する（ステップＳ１２０）。そして、モータジェネレータＭＧ２の回転速度がしきい値Ａよりも高いと判定されると（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、システム電圧ＶＨをＨＶ走行モード用の第１の値ＶＨ１に設定する（ステップＳ１３０）。一方、モータジェネレータＭＧ２の回転速度がしきい値Ａ以下であると判定されると（ステップＳ１２０においてＮＯ）、ＥＣＵ１５は、システム電圧ＶＨをＨＶ走行モード用の第２の値ＶＨ２（＜ＶＨ１）に設定する（ステップＳ１３０）。
　また、ステップＳ１１０において走行モードはＥＶ走行モードであると判定されると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ＥＣＵ１５は、モータジェネレータＭＧ２の回転速度が予め定められたしきい値Ｂよりも高いか否かを判定する（ステップＳ１５０）。そして、モータジェネレータＭＧ２の回転速度がしきい値Ｂよりも高いと判定されると（ステップＳ１５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、システム電圧ＶＨをＥＶ走行モード用の第１の値ＶＨ３に設定する（ステップＳ１６０）。一方、モータジェネレータＭＧ２の回転速度がしきい値Ｂ以下であると判定されると（ステップＳ１５０においてＮＯ）、ＥＣＵ１５は、システム電圧ＶＨをＥＶ走行モード用の第２の値ＶＨ４（＜ＶＨ３）に設定する（ステップＳ１７０）。
　なお、上記においては、各走行モードにおいてシステム電圧ＶＨの設定を２段階に分けるものとしたが、モータジェネレータＭＧ２の回転速度によってより多段階化してもよいし、回転速度に従ってシステム電圧ＶＨを変化させてもよい。
　また、モータジェネレータＭＧ２の回転速度に代えて、車両の走行速度によってシステム電圧ＶＨの設定を変更するようにしてもよい。
　また、実施の形態１の変形例と同様に、この実施の形態３においても、各走行モードにおいて、モータジェネレータＭＧ２の回転速度によってシステム電圧ＶＨの上限設定を変更するようにしてもよい。
　以上のように、この実施の形態３によれば、モータジェネレータＭＧ２の回転速度によってシステム電圧ＶＨの設定を可変としたので、無駄な昇圧を回避することにより燃費を改善することができる。
　［実施の形態３の変形例１］
　この変形例１では、モータジェネレータＭＧ２の回転速度または車両速度に代えて、車両の駆動力によってシステム電圧ＶＨの設定が変更される。
　図１２は、実施の形態３の変形例１におけるシステム電圧ＶＨの設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
　図１２を参照して、このフローチャートは、図１１に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１２０，Ｓ１５０に代えてそれぞれステップＳ１２２，Ｓ１５２を含む。すなわち、ステップＳ１１０において走行モードはＨＶ走行モードであると判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、車両駆動力が予め定められたしきい値Ｐｄ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２２）。なお、車両駆動力には、アクセル開度や車両速度等に基づいて算出される要求駆動力を用いることができる。
　そして、車両駆動力がしきい値Ｐｄ１よりも大きいと判定されると（ステップＳ１２２においてＹＥＳ）、ステップＳ１３０へ処理が移行され、システム電圧ＶＨにＨＶ走行モード用の第１の値ＶＨ１が設定される。一方、車両駆動力がしきい値Ｐｄ１以下であると判定されると（ステップＳ１２２においてＮＯ）、ステップＳ１４０へ処理が移行され、システム電圧ＶＨにＨＶ走行モード用の第２の値ＶＨ２（＜ＶＨ１）が設定される。
　また、ステップＳ１１０において走行モードはＥＶ走行モードであると判定されると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ＥＣＵ１５は、車両駆動力が予め定められたしきい値Ｐｄ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１５２）。そして、車両駆動力がしきい値Ｐｄ２よりも大きいと判定されると（ステップＳ１５２においてＹＥＳ）、ステップＳ１６０へ処理が移行され、システム電圧ＶＨにＥＶ走行モード用の第１の値ＶＨ３が設定される。一方、車両駆動力がしきい値Ｐｄ２以下であると判定されると（ステップＳ１５２においてＮＯ）、ステップＳ１７０へ処理が移行され、システム電圧ＶＨにＥＶ走行モード用の第２の値ＶＨ４（＜ＶＨ３）が設定される。
　この変形例１によっても、実施の形態３と同様の効果が得られる。
　［実施の形態３の変形例２］
　この変形例２では、モータジェネレータＭＧ２の回転速度または車両速度に代えて、モータジェネレータＭＧ２の出力（パワー）によってシステム電圧ＶＨの設定が変更される。
　図１３は、実施の形態３の変形例２におけるシステム電圧ＶＨの設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
　図１３を参照して、このフローチャートは、図１１に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１２０，Ｓ１５０に代えてそれぞれステップＳ１２４，Ｓ１５４を含む。すなわち、ステップＳ１１０において走行モードはＨＶ走行モードであると判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、モータジェネレータＭＧ２の出力が予め定められたしきい値Ｐｍ１よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２４）。
　そして、モータジェネレータＭＧ２の出力がしきい値Ｐｍ１よりも大きいと判定されると（ステップＳ１２４においてＹＥＳ）、ステップＳ１３０へ処理が移行される。一方、モータジェネレータＭＧ２の出力がしきい値Ｐｍ１以下であると判定されると（ステップＳ１２４においてＮＯ）、ステップＳ１４０へ処理が移行される。
　また、ステップＳ１１０において走行モードはＥＶ走行モードであると判定されると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ＥＣＵ１５は、モータジェネレータＭＧ２の出力が予め定められたしきい値Ｐｍ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１５４）。そして、モータジェネレータＭＧ２の出力がしきい値Ｐｍ２よりも大きいと判定されると（ステップＳ１５４においてＹＥＳ）、ステップＳ１６０へ処理が移行される。一方、モータジェネレータＭＧ２の出力がしきい値Ｐｍ２以下であると判定されると（ステップＳ１５４においてＮＯ）、ステップＳ１７０へ処理が移行される。
　この変形例２によっても、実施の形態３と同様の効果が得られる。
　［実施の形態４］
　図１４は、実施の形態４における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１４を参照して、実施の形態４におけるハイブリッド車両の電気システムは、図２に示した電気システムの構成において、充電インレット９０と、充電器９２と、ＳＭＲ１０６をさらに含み、ＥＣＵ１５に代えてＥＣＵ１５Ｂを含む。
　充電インレット９０は、車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）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、外部電源による蓄電装置１０の充電時（以下「外部充電」とも称する。）、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。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ＥＣＵ１５Ｂからの指令に従ってオンされる。
　ＥＣＵ１５Ｂ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。また、ＥＣＵ１５Ｂは、蓄電装置１０のＳＯＣに基づいて、車両の運転モードの切替を制御する。具体的には、ＥＣＵ１５Ｂは、エンジンＥＮＧを停止しての走行を優先させる運転モード（以下「ＣＤ（Charge　Depleting）モード」と称する。）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運転モード（以下「ＣＳ（Charge　Sustaining）モード」と称する。）とするかの切替を制御する。そして、ＥＣＵ１５Ｂは、上記の運転モードによっても、システム電圧ＶＨの設定を変更する。なお、ＥＣＵ１５Ｂのその他の機能は、実施の形態１におけるＥＣＵ１５と同じである。
　図１５は、蓄電装置１０のＳＯＣの変化と運転モードとの関係を示した図である。図１５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、運転モードは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、運転モードが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。
　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運転モードである。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運転モードであり、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、ＣＤモードでは、ＥＶ走行モードが優先され、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るとＨＶ走行モードに切替わる。また、ＣＳモードでは、ＳＯＣを所定の目標に維持するために、ＨＶ走行モードとＥＶ走行モードとの切替が繰返される。
　そして、この実施の形態４では、さらに、ＣＤモード時は、ＣＳモード時に対してシステム電圧ＶＨの設定が変更される。これにより、運転モードによってもシステム電圧ＶＨの設定を最適化することができ、燃費向上をさらに図ることが可能となる。
　図１６は、実施の形態４におけるシステム電圧ＶＨの設定処理に関する一連の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートの処理も、一定時間毎または所定の条件が成立する毎にメインルーチンから呼び出されて実行される。
　図１６を参照して、このフローチャートは、図４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ５，Ｓ６０をさらに含む。すなわち、ＥＣＵ１５Ｂは、まず、運転モードがＣＳモードか否かを判定する（ステップＳ５）。なお、このステップＳ５は、運転モードを判定するための処理であり、運転モードがＣＤモードか否かを判定してもよい。
　そして、ステップＳ５において運転モードはＣＤモードであると判定されると（ステップＳ５においてＮＯ）、ＥＣＵ１５Ｂは、システム電圧ＶＨをＣＤモード用の値に設定する（ステップＳ６０）。一方、ステップＳ５において運転モードはＣＳモードであると判定されると（ステップＳ５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５Ｂは、ステップＳ１０へ処理を移行する。
　なお、特に図示しないが、実施の形態１の変形例と同様に、システム電圧ＶＨの上限設定を変更するようにしてもよい。また、実施の形態３およびその変形例１，２のように、モータジェネレータＭＧ２の回転速度や車両速度、車両駆動力、モータジェネレータＭＧ２の出力等によってさらにシステム電圧ＶＨの設定を変更するようにしてもよい。
　以上のように、この実施の形態４によれば、さらにＣＤモードにおいても燃費を改善することができる。
　なお、上記の各実施の形態においては、エンジンＥＮＧの動力を駆動軸およびモータジェネレータＭＧ１の少なくとも一方へ出力するシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジンＥＮＧを用い、モータジェネレータＭＧ２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジンＥＮＧを主動力として必要に応じてモータがアシストするとともに、そのモータを発電機としても用いて蓄電装置１０を充電可能な１モータ型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。
　但し、上記の各実施の形態において説明した２モータ型のハイブリッド車両においては、上述のように、ＨＶ走行モード時のシステム電圧ＶＨは、発電機として作動するモータジェネレータＭＧ１の回転数等により制約される。したがって、ＨＶ走行モード時は、モータジェネレータＭＧ１の回転数等の制約を受けないＥＶ走行モード時ほどシステム電圧ＶＨの設定を低くすることはできない。このようなことから、ＥＶ走行モード時とＨＶ走行モード時とでシステム電圧ＶＨの設定を変更可能とした本発明は、２モータ型のハイブリッド車両に好適である。
　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、インバータ１３２は、この発明における「駆動装置」の一実施例に対応し、コンバータ１１０は、この発明における「電圧変換装置」の一実施例に対応する。さらに、ＥＣＵ１５，１５Ａ，１５Ｂは、この発明における「制御装置」の一実施例に対応し、エコモードスイッチ１４５は、この発明における「入力装置」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、１５，１５Ａ，１５Ｂ　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　ディファレンシャルギヤ、５０Ｌ，５０Ｒ　前輪、６０Ｌ，６０Ｒ　後輪、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、１４５　エコモードスイッチ、１５０　ＳＯＣ算出部、１５２　走行モード制御部、１５４　システム電圧制御部、ＭＧ１，ＭＧ２　モータジェネレータ、ＥＮＧ　エンジン。

Claims (15)

  1. 　車両駆動力を発生する内燃機関（ＥＮＧ）および電動機（ＭＧ２）と、
    　蓄電装置（１０）と、
    　前記電動機を駆動する駆動装置（１３２）と、
    　前記駆動装置と前記蓄電装置との間に設けられ、前記駆動装置の入力電圧を前記蓄電装置の電圧よりも高い電圧に昇圧するように構成された電圧変換装置（１１０）と、
    　前記電圧変換装置を制御する制御装置（１５）とを備え、
    　前記制御装置は、前記内燃機関を停止して走行する第１の走行モード（ＥＶ走行モード）時は、前記内燃機関を動作させて前記内燃機関および前記電動機を用いて走行する第２の走行モード（ＨＶ走行モード）時に対して前記入力電圧の設定を変更する、ハイブリッド車両。
  2. 　前記制御装置は、前記第１の走行モード時は、前記第２の走行モード時よりも前記入力電圧が低くなる傾向に前記入力電圧を設定する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  3. 　前記制御装置は、前記第１の走行モード時は、前記第２の走行モード時に対して前記入力電圧の上限設定を変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  4. 　前記制御装置は、前記第１の走行モード時は、車両駆動力を発生している前記電動機の運転状態が同じ場合の前記第２の走行モード時よりも前記入力電圧を低く設定する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  5. 　前記制御装置は、さらに、前記内燃機関を停止しての走行を優先させる第１の運転モード（ＣＤモード）時は、前記内燃機関を用いて発電することにより前記蓄電装置の充電状態を維持する第２の運転モード（ＣＳモード）時に対して前記入力電圧の設定を変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  6. 　通常モードおよび節約モードのいずれかを運転者が選択するための入力装置（１４５）をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記入力装置によって前記節約モードが選択されると、前記入力電圧の設定を前記通常モード時の設定以下に変更し、
    　前記第１の走行モード時に前記節約モードが選択されたときの前記入力電圧の低下率は、前記第２の走行モード時に前記節約モードが選択されたときの前記低下率よりも大きい、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  7. 　前記制御装置は、前記第１および第２の走行モード時の各々において、前記電動機の回転速度によって前記入力電圧の設定をさらに変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  8. 　前記制御装置は、前記第１および第２の走行モード時の各々において、車両駆動力によって前記入力電圧の設定をさらに変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  9. 　前記制御装置は、前記第１および第２の走行モード時の各々において、前記電動機の出力によって前記入力電圧の設定をさらに変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  10. 　前記電動機の力行動作時に、前記内燃機関により駆動されて発電し前記蓄電装置へ給電可能な発電機（ＭＧ１）をさらに備える、請求項１に記載のハイブリッド車両。
  11. 　ハイブリッド車両の制御方法であって、
    　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）および電動機（ＭＧ２）と、
    　蓄電装置（１０）と、
    　前記電動機を駆動する駆動装置（１３２）と、
    　前記駆動装置と前記蓄電装置との間に設けられ、前記駆動装置の入力電圧を前記蓄電装置の電圧よりも高い電圧に昇圧するように構成された電圧変換装置（１１０）とを備え、
    　前記制御方法は、
    　前記内燃機関を停止して走行する第１の走行モード（ＥＶ走行モード）用の前記入力電圧を設定する第１のステップと、
    　前記内燃機関を動作させて前記内燃機関および前記電動機を用いて走行する第２の走行モード（ＨＶ走行モード）用の前記入力電圧を設定する第２のステップとを含む、ハイブリッド車両の制御方法。
  12. 　前記第１の走行モード用の前記入力電圧は、前記第２の走行モード用の前記入力電圧よりも低くなる傾向に設定される、請求項１１に記載のハイブリッド車両の制御方法。
  13. 　前記第１のステップは、前記第１の走行モード用の前記入力電圧の上限を設定するステップを含み、
    　前記第２のステップは、前記第２の走行モード用の前記入力電圧の上限を設定するステップを含む、請求項１１に記載のハイブリッド車両の制御方法。
  14. 　前記第１の走行モード用の前記入力電圧は、車両駆動力を発生している前記電動機の運転状態が同じ場合の前記第２の走行モード用の前記入力電圧よりも低く設定される、請求項１１に記載のハイブリッド車両の制御方法。
  15. 　前記内燃機関を停止しての走行を優先させる第１の運転モード（ＣＤモード）用の前記入力電圧を設定するステップをさらに含み、
    　前記第１および第２のステップは、前記内燃機関を用いて発電することにより前記蓄電装置の充電状態を維持する第２の運転モード（ＣＳモード）時に実行される、請求項１１に記載のハイブリッド車両の制御方法。
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