[发明专利]混合动力车辆的控制装置及具备该装置的混合动力车辆

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力车辆的控制装置及具备该装置的混合动力车辆，尤其是搭载内燃机及电动机作为动力源的混合动力车辆的控制装置及具备该装置的混合动力车辆。

背景技术

作为对环境作出考虑的车辆，混合动力车辆（Hybrid Vehicle）引起注目。混合动力车辆除了以往的内燃机之外，还搭载蓄电装置、逆变器及由逆变器驱动的电动机作为车辆行驶用的动力源。

日本特开2007-62640号公报（专利文献1）公开了一种在这种混合动力车辆中基于蓄电装置的SOC（State Of Charge：充电状态）来切换车辆的行驶模式的车辆。在该混合动力车辆中，考虑在目的地的电力使用状况而由驾驶员来设定目标SOC。蓄电装置的SOC从满充电状态开始了行驶之后，在SOC达到目标SOC之前，设为优先进行使发动机停止而仅使用电动发电机的行驶的行驶模式（以下称为“CD（Charge Depleting：电量消耗）模式”）。并且，在SOC达到目标SOC之后，转移到使发动机动作而将SOC控制成目标SOC的行驶模式（以下称为“CS（Charge Sustaining：电量保持）模式”）（参照专利文献1）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-62640号公报

专利文献2：日本特开2008-301598号公报

发明内容

关于混合动力车辆，希望进行尽可能使内燃机停止的行驶。近年来，能够从车辆外部的电源对车载的蓄电装置进行充电的所谓插入式混合动力车受到注目，但对于插入式混合动力车而言，这样的要求特别强烈（需要说明的是，以下，将使内燃机停止而仅使用电动机的行驶称为“EV（Electric Vehicle）行驶”，相对于此，将使内燃机动作的行驶称为“HV（Hybrid Vehicle）行驶”）。

另一方面，当EV行驶增多时，对电气产品的热负载增大。尤其是在驱动电动机的驱动装置（例如逆变器）与蓄电装置之间设置电压转换器（例如升压转换器）时，伴随着EV行驶的增加，对构成电压转换器的功率半导体元件作用有大的热负载。

在上述的日本特开2007-62640号公报中，虽然公开了基于蓄电装置的SOC来切换车辆的行驶模式的情况，但并未提及与EV行驶的增加相伴的上述问题点及其解决方法。

因而，本发明的目的是在混合动力车辆中能够扩大EV行驶且抑制对电气产品的热负载的增加。

根据本发明，混合动力车辆的控制装置具备行驶模式控制部和电压上限控制部。混合动力车辆包括：产生车辆驱动力的内燃机及电动机；能够充放电的蓄电装置；驱动电动机的驱动装置；及设置在驱动装置与蓄电装置之间的电压转换器。电压转换器构成为能够将驱动装置的输入电压升压成比蓄电装置的电压高的电压。并且，行驶模式控制部对行驶模式的切换进行控制，该行驶模式包括：优先进行使内燃机停止而仅使用电动机的行驶的第一模式（CD模式）；及使内燃机动作而将表示蓄电装置的充电状态的状态量（SOC）维持成规定的目标的第二模式（CS模式）。电压上限控制部基于行驶模式及内燃机的动作/停止，对表示由电压转换器升压的电压的上限的电压上限值进行变更。

优选的是，电压上限控制部在行驶模式为第一模式且内燃机动作时、或行驶模式为第二模式时，将电压上限值设为第一上限值，在行驶模式为第一模式且内燃机停止时，将电压上限值设为比第一上限值小的第二上限值。

更优选的是，混合动力车辆的控制装置还具备放电容许电力控制部。放电容许电力控制部在行驶模式为第一模式且内燃机停止时，与行驶模式为第一模式且内燃机动作时或行驶模式为第二模式时相比，扩大表示蓄电装置能够放电的电力的放电容许电力（Wout）。

更优选的是，混合动力车辆还包括构成为从车辆外部的电源接受电力的供给而对蓄电装置进行充电的充电装置。行驶模式控制部在由充电装置对蓄电装置进行充电之后，将行驶模式设定为第一模式。

优选的是，混合动力车辆的控制装置还具备转矩要件计算部和判定部。转矩要件计算部算出表示电动机输出的转矩的上限值的转矩上限值。判定部基于混合动力车辆的要求转矩与转矩上限值的比较结果进行内燃机的起动判定。并且，在电压上限值为第二上限值的情况下，转矩要件计算部将如下的两个转矩中较小的一方设为转矩上限值：从以由电压转换器升压的电压为第一上限值时的电动机的转矩减去内燃机的起动时在电动机产生的反力而得到的转矩；及以由电压转换器升压的电压为第二上限值时的电动机的转矩。