[发明专利]混合动力车辆及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力车辆及其控制方法，更确切而言，涉及混合动力车辆的行驶控制。

背景技术

具备发动机及行驶用电动机作为驱动力源的混合动力车辆具有燃料利用率高这一较大的特征。作为混合动力车辆的一个形态，在日本特开2009-196415号公报（专利文献1）中记载了经由动力分割机构连接内燃机及电动发电机（MG1、MG2）的驱动系统的结构。

在这样的混合动力车辆中，通过从发动机经由动力分割机构向驱动轴机械性地直接传递的直达转矩与电动发电机（MG2）的输出转矩之和来产生车辆整体的驱动力。

在专利文献1中记载有如下情况：在电动发电机（MG2）的温度超过了规定的基准温度的情况下，降低电动发电机的转矩指令值，并利用直达转矩来补偿转矩指令值的减少量，由此避免车辆整体的驱动力不足。

而且，在日本特开2007-203772号公报（专利文献2）中记载有在具有与专利文献1同样的驱动系统的混合动力车辆中用于使自动变速器的转矩相的输出轴转矩的下降变缓的行驶控制。具体而言，在先于转矩相而对需求输出轴转矩进行暂时地降低修正时，控制发动机及电动发电机中的至少一个使得输出轴的直达转矩不增加。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-196415号公报

专利文献2：日本特开2007-203772号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1那样的混合动力车辆中，使发动机在高效率的动作点（转矩、转速）动作，由此提高燃料利用率。即，预先设定高效率的动作点的集合即动作线，并根据发动机的输出功率在该动作线上确定动作点来控制发动机。并且，在由于该动作点的发动机输出而使车辆整体的需求驱动力产生过与不足的情况下，进行行驶控制使得通过电动发电机的输出转矩来补偿该过与不足量。

因此，在混合动力车辆中，存在仅通过发动机的输出就能够确保车辆整体的需求驱动力的可能性。在这种情况下，能够使电动发电机的输出转矩为零。然而，当通过逆变器执行用于使输出转矩为零的电动机控制时，在逆变器中会产生开关损失。即，即使在不需要电动发电机（行驶用电动机）的输出的情况下，用于电动机控制的损失也会白白产生。该损失成为使车辆整体的能量效率降低的主要原因，会导致燃料利用率的恶化。

本发明为了解决这样的问题点而作出，本发明的目的是通过降低用于行驶用电动机的驱动控制的损失来改善混合动力车辆的燃料利用率。

用于解决课题的方案

在本发明的一个方面中，混合动力车辆具备内燃机、电动机、第一电力转换器、动力传递装置及控制装置。电动机构成为对与驱动轮机械连接的驱动轴输出转矩。动力传递装置构成为将以内燃机的输出为来源的转矩机械性地传递至驱动轴。第一电力转换器为了控制电动机的输出转矩而配置。控制装置构成为，控制内燃机及电动机的输出使得车辆整体的需求驱动力作用于驱动轴。控制装置包括行驶控制部和电动机控制部。行驶控制部构成为选择性地适用第一行驶模式（S/D模式）和第二行驶模式（通常行驶模式），其中该第一行驶模式（S/D模式）将电动机的输出转矩设为零而通过内燃机的输出使需求驱动力作用于驱动轴，该第二行驶模式（通常行驶模式）通过内燃机及电动机的输出而使需求驱动力作用于驱动轴。电动机控制部构成为在第二行驶模式中使第一电力转换器的动作停止。

优选的是，在适用第二行驶模式时，行驶控制部计算在电动机的输出转矩为零的情况下用于确保需求驱动力的内燃机的第一目标转速（NE1），并控制内燃机及电动机的输出以执行用于使内燃机的转速接近于第一目标转速的动作点变更控制，并且，在电动机的输出转矩的绝对值变得小于规定的阈值的情况下，执行从第二行驶模式向第一行驶模式的转换。

还优选的是，在适用第二行驶模式时，在用于按照第二行驶模式确保需求驱动力的内燃机的第二目标转速（NE2）与第一目标转速之差小于规定的阈值时，行驶控制部执行动作点变更控制。

而且，还优选的是，在适用第二行驶模式时，在使第一电力转换器的动作停止的状态下，在内燃机按照第一行驶模式动作的情况下的燃料消耗量的推定值（F1）小于内燃机按照第二行驶模式动作的情况下的燃料消耗量的推定值（F2）时，行驶控制部执行动作点变更控制。

或者优选的是，在适用第一行驶模式时，行驶控制部推定电动机以零转矩旋转时作为旋转阻力起作用的拖曳转矩（Tm）的大小，并控制内燃机的输出使得需求驱动力与所推定的拖曳转矩之和作用于驱动轴。