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1、(10)申请公布号 CN 102202947 A (43)申请公布日 2011.09.28 CN 102202947 A *CN102202947A* (21)申请号 200880131876.2 (22)申请日 2008.11.05 B60W 10/26(2006.01) B60L 3/00(2006.01) B60W 20/00(2006.01) H01M 10/48(2006.01) H02J 7/00(2006.01) (71)申请人 丰田自动车株式会社 地址 日本爱知县 (72)发明人 松本润一 (74)专利代理机构 中原信达知识产权代理有限 责任公司 11219 代理人 高培培 车。
2、文 (54) 发明名称 混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法 (57) 摘要 电池ECU(4)检测蓄电部(6)的充电状态值及 温度并向 HV-ECU(2) 输送。HV-ECU(2) 基于蓄电 部 (6) 的充电状态值及温度算出蓄电部 (6) 的充 放电允许电力， 对于该充放电允许电力， 进行校正 以限制为按照规定的第一变化速度变化， 从而设 定控制用充放电允许电力。 而且， 在控制用充放电 允许电力的范围内决定与驾驶者要求对应的电力 目标值。HV-ECU(2) 在车辆起动时如下所述设定 控制用充放电允许电力 ： 设蓄电部 (6) 的充放电 允许电力特性的最大值为初始值， 并且， 从该初始 值起。
3、以高于所述第一变化速度的规定的第二变化 速度减少。 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.05.05 (86)PCT申请的申请数据 PCT/JP2008/070092 2008.11.05 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/052766 JA 2010.05.14 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 5 页 CN 102202953 A1/2 页 2 1. 一种混合动力车辆， 包括 ： 内燃机 (20) ； 发电部 (MG1)， 能够接受通过所述内燃机 (20) 的动作产生的动力而进行发电。
4、 ； 蓄电部 (6)， 构成为能够接受来自所述发电部 (MG1) 的电力而进行充电 ； 驱动力产生部 (MG2)， 从所述蓄电部 (6) 接受电力的供给而产生车辆 (100) 的驱动力 ； 及 控制装置 (2、 4)， 控制根据驾驶者要求而产生的车辆驱动力， 并且控制在所述蓄电部 (6) 进行充放电的电力， 所述控制装置 (2、 4) 包括 ： 蓄电部状态检测部， 检测所述蓄电部 (6) 的充电状态值及温度 ； 充放电允许电力运算部， 基于由所述蓄电部状态检测部检测出的所述蓄电部 (6) 的充 电状态值及温度， 计算出在所述蓄电部 (6) 中允许的充放电电力 ； 充放电允许电力控制部， 对由所。
5、述充放电允许电力运算部计算出的充放电允许电力进 行校正以限制为按照规定的第一变化速度变化， 从而设定控制用充放电允许电力 ； 及 充放电控制部， 在由所述充放电允许电力控制部设定的所述控制用充放电允许电力的 范围内， 决定与驾驶者要求相应的电力目标值， 并且根据该电力目标值对在所述蓄电部 (6) 进行充放电的电力进行反馈控制， 所述充放电允许电力控制部在所述车辆 (100) 起动时如下所述设定所述控制用充放 电允许电力 ： 设在所述蓄电部 (6) 中允许的充放电电力的最大值为初始值， 并且， 从该初始 值起以高于所述第一变化速度的规定的第二变化速度减少。 2. 根据权利要求 1 所述的混合动力。
6、车辆， 所述第一变化速度设定为不超过根据所述电力目标值在所述蓄电部 (6) 进行充放电 的电力的变化速度， 所述第二变化速度设定为高于根据所述电力目标值在所述蓄电部 (6) 进行充放电的 电力的变化速度。 3. 一种混合动力车辆的控制方法， 是混合动力车辆 (100) 的控制方法， 所述混合动力车辆 (100) 包括 ： 内燃机 (20) ； 发电部 (MG1)， 能够接受通过所述内燃机 (20) 的动作产生的动力而进行发电 ； 蓄电部 (6)， 构成为能够接受来自所述发电部 (MG1) 的电力而进行充电 ； 及 驱动力产生部 (MG2)， 从所述蓄电部 (6) 接受电力的供给而产生车辆驱动力。
7、， 所述控制方法包括 ： 检测所述蓄电部 (6) 的充电状态值及温度的步骤 ； 基于由所述进行检测的步骤检测出的所述蓄电部 (6) 的充电状态值及温度， 计算出在 所述蓄电部 (6) 中允许的充放电电力的步骤 ； 对由所述进行计算的步骤计算出的充放电允许电力进行校正以限制为按照规定的第 一变化速度变化， 从而设定控制用充放电允许电力的步骤 ； 及 在由所述进行设定的步骤设定的所述控制用充放电允许电力的范围内， 决定与驾驶者 要求相应的电力目标值， 并且根据该电力目标值对在所述蓄电部 (6) 进行充放电的电力进 权 利 要 求 书 CN 102202947 A CN 102202953 A2/2。
8、 页 3 行反馈控制的步骤， 所述进行设定的步骤在所述混合动力车辆 (100) 起动时如下所述设定所述控制用充 放电允许电力 ： 设在所述蓄电部 (6) 中允许的充放电电力的最大值为初始值， 并且， 从该初 始值起以高于所述第一变化速度的规定的第二变化速度减少。 4. 根据权利要求 3 所述的混合动力车辆的控制方法， 所述第一变化速度设定为不超过根据所述电力目标值在所述蓄电部 (6) 进行充放电 的电力的变化速度， 所述第二变化速度设定为高于根据所述电力目标值在所述蓄电部 (6) 进行充放电的 电力的变化速度。 权 利 要 求 书 CN 102202947 A CN 102202953 A1/。
9、9 页 4 混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法 技术领域 0001 本发明涉及混合动力车辆及混合动力车辆的控制方法， 特别是涉及用于最优地管 理所搭载的蓄电部的充电状态值的技术。 背景技术 0002 近年来， 作为考虑到环境的汽车， 有效率地组合发动机和电动机而进行行驶的混 合动力车辆正在实用化。 这种混合动力车辆搭载有用于向作为驱动源的电动机供给电力的 蓄电部， 出发时或加速时等向电动机供给电力而产生驱动力， 另一方面， 在下坡或制动时等 将车辆的动能作为电力回收。 0003 这种从蓄电部的放电或对蓄电部的充电例如考虑蓄电部的充电状态值 (SOC ： State Of Charge) 进行。
10、。通过将 SOC 维持在适当的范围， 能够避免蓄电部的过充电或过放 电。 0004 例如日本特开 2006-101674 号公报 ( 专利文献 1) 中公开有一种二次电池的充放 电控制装置， 其为了将构成蓄电部的二次电池的 SOC 维持在适当的范围， 基于二次电池的 状态限制充放电电力。据此， 二次电池的充放电控制装置包含用于推定二次电池的温度的 推定单元、 及用于基于所推定的二次电池的温度限制二次电池的充放电电力的限制单元。 而且， 该二次电池的充放电控制装置基于由传感器检测到的二次电池的状态计算出二次电 池的推定温度， 并基于该推定温度设定二次电池进行充电或放电时的电力的限制值即限制 电力。
11、。基于该限制电力执行二次电池的充放电控制。 0005 专利文献 1 ： 日本特开 2006-101674 号公报 0006 根据上述的日本特开 2006-101674 号公报的二次电池的充放电控制装置， 通过正 确地推定二次电池的状态并基于该状态进行充放电控制， 从而可最大限地表现二次电池的 性能。 0007 但是， 由于与二次电池的状态发生变化连动地使充放电电力的限制值发生变化， 所以在例如与二次电池的温度超过规定的阈值的情况对应地使充放电电力的限制值减少 的情况下， 虽然可以抑制二次电池的温度上升， 但可从二次电池输出的电力急剧减少。因 此， 在车辆的行驶中， 由于从电动机产生的驱动力急剧。
12、减少， 所以可能诱发车辆驱动力的变 动而使驱动性能变差。 0008 另一方面， 在混合动力车辆的系统起动时， 有时根据赋予用于促进发动机或催化 剂转换器的预热的预热要求， 使发动机起动， 其中， 所述催化剂转换器用于净化来自发动机 的废气。 该情况下， 电动机从二次电池接受电力的供给而作为电动机驱动， 使发动机转动而 起动。但是， 在低温时使用二次电池的情况下， 相比常温时， 充放电特性降低， 因此， 可能因 向电动机的电力供给而使二次电池劣化。 因此， 从保护二次电池的观点来看， 寻求迅速地限 制充放电电力。 因此， 在二次电池的充放电控制中， 优选根据车辆的状态更适当地设定充放 电电力的限。
13、制值， 从二次电池更适当地输出电力。 说 明 书 CN 102202947 A CN 102202953 A2/9 页 5 发明内容 0009 因此， 本发明是为解决这种课题而创立的， 其目的在于， 通过根据混合动力车辆的 状态适当地进行蓄电部的充放电控制， 从而同时实现驱动性能的确保和蓄电部的劣化抑 制。 0010 本发明某方面提供一种混合动力车辆， 包括 ： 内燃机 ； 发电部， 能够接受通过内燃 机的动作产生的动力而进行发电 ； 蓄电部， 构成为能够接受来自发电部的电力而进行充电 ； 驱动力产生部， 从蓄电部接受电力的供给而产生车辆的驱动力 ； 及控制装置， 控制根据驾驶 者要求而产生的。
14、车辆驱动力， 并且控制在蓄电部进行充放电的电力， 控制装置包括 ： 蓄电部 状态检测部， 检测蓄电部的充电状态值及温度 ； 充放电允许电力运算部， 基于由蓄电部状态 检测部检测出的蓄电部的充电状态值及温度， 计算出在蓄电部中允许的充放电电力 ； 充放 电允许电力控制部， 对由充放电允许电力运算部计算出的充放电允许电力进行校正以限制 为按照规定的第一变化速度变化， 从而设定控制用充放电允许电力 ； 及充放电控制部， 在由 充放电允许电力控制部设定的控制用充放电允许电力的范围内， 决定与驾驶者要求相应的 电力目标值， 并且根据该电力目标值对在蓄电部进行充放电的电力进行反馈控制。充放电 允许电力控制。
15、部在车辆起动时如下所述设定控制用充放电允许电力 ： 设在蓄电部中允许的 充放电电力的最大值为初始值， 并且， 从该初始值起以高于第一变化速度的规定的第二变 化速度减少。 0011 优选的是， 第一变化速度设定为不超过根据电力目标值在蓄电部进行充放电的电 力的变化速度， 第二变化速度设定为高于根据电力目标值在蓄电部进行充放电的电力的变 化速度。 0012 本发明其它方面的某方面提供一种混合动力车辆的控制方法， 混合动力车辆包 括 ： 内燃机 ； 发电部， 能够接受通过内燃机的动作产生的动力而进行发电 ； 蓄电部， 构成为 能够接受来自发电部的电力而进行充电 ； 及驱动力产生部， 从蓄电部接受电力。
16、的供给而产 生车辆驱动力。混合动力车辆的控制方法包括 ： 检测蓄电部的充电状态值及温度的步骤 ； 基于由进行检测的步骤检测出的蓄电部的充电状态值及温度， 计算出在蓄电部中允许的充 放电电力的步骤 ； 对由进行计算的步骤计算出的充放电允许电力进行校正以限制为按照规 定的第一变化速度变化， 从而设定控制用充放电允许电力的步骤 ； 及在由进行设定的步骤 设定的控制用充放电允许电力的范围内， 决定与驾驶者要求相应的电力目标值， 并且根据 该电力目标值对在蓄电部进行充放电的电力进行反馈控制的步骤。 进行设定的步骤在混合 动力车辆起动时如下所述设定所述控制用充放电允许电力 ： 设在蓄电部中允许的充放电电 。
17、力的最大值为初始值， 并且， 从该初始值起以高于第一变化速度的规定的第二变化速度减 少。 0013 优选的是， 第一变化速度设定为不超过根据电力目标值在蓄电部进行充放电的电 力的变化速度， 第二变化速度设定为高于根据电力目标值在蓄电部进行充放电的电力的变 化速度。 0014 根据本发明， 由于可根据混合动力车辆的状态适当进行蓄电部的充放电控制， 所 以可以同时实现驱动性能的确保和蓄电部的劣化抑制。 附图说明 说 明 书 CN 102202947 A CN 102202953 A3/9 页 6 0015 图 1 是根据本发明实施方式的车辆的概略构成图 ； 0016 图 2 是表示根据本发明实施方。
18、式的 HV-ECU 的控制构造的框图 ； 0017 图 3 是表示蓄电部的充放电允许电力特性之一例的图 ； 0018 图 4 是表示控制用充放电允许电力的时间的变化的图 ； 0019 图 5 是表示违反由蓄电部产生的电力限制之一例的图 ； 0020 图 6 是表示根据本发明实施方式的控制用充放电允许电力的时间的变化的图 ； 0021 图 7 是根据本发明实施方式的控制用充放电允许电力的设定处理的流程图。 0022 标号说明 0023 2 HV-ECU、 4 电池 ECU、 6 蓄电部、 8 转换器、 10-1， 10-2 逆变器、 12 电流检测部、 14 电压检测部、 16 温度检测部、 2。
19、0 发动机、 22 动力分割机构、 24F 驱动轮、 100 车辆、 200 充放电 允许电力运算部、 202充放电允许电力控制部、 204输出管理部、 206分配部、 208转换器控制 部、 210 逆变器控制部、 MG1 第一电动发电机、 MG2 第二电动发电机、 MNL 负母线、 MPL 正母线、 PL 正线、 NL 负线。 具体实施方式 0024 下面， 参照附图详细说明本发明的实施方式。 另外， 图中同一标号表示相同或相当 的部分。 0025 图 1 是根据本发明实施方式的车辆 100 的概略构成图。 0026 参照图 1， 根据本发明实施方式的车辆 100 代表性地是混合动力车辆，。
20、 搭载有内燃 机(发动机)和电动机(电动发电机)， 将分别来自它们的驱动力控制在最佳的比率而进行 行驶。 0027 具体而言， 车辆 100 具备发动机 (ENG)20、 第一电动发电机 MG1、 第二电动发电机 MG2 作为驱动力源， 它们经由动力分割机构 22 机械地连结。作为一例， 动力分割机构 22 由 行星齿轮机构构成， 所述行星齿轮机构通过行星齿轮架、 太阳齿轮、 齿圈这三要素构成， 对 于各要素连结发动机 20、 第一电动发电机 MG1 及第二电动发电机 MG2。而且， 根据车辆 100 的行驶状况， 经由动力分割机构 22 在上述 3 者之间进行驱动力的分配及结合， 其结果驱动。
21、 轮 24F 被驱动。 0028 在车辆 100 行驶时， 动力分割机构 22 将通过发动机 20 的动作而产生的驱动力分 割为两份， 将其中一份向第一电动发电机 MG1 侧分配， 并且将剩余部分向第二电动发电机 MG2 侧分配。从动力分割机构 22 向第一电动发电机 MG1 侧分配的驱动力被用于发电动作， 另一方面， 向第二电动发电机 MG2 侧分配的驱动力与由第二电动发电机 MG2 产生的驱动力 合成， 用于驱动轮 24F 的驱动。 0029 此时， 与电动发电机 MG1 及 MG2 分别建立对应的第一逆变器 (INV1)10-1 及第二 逆变器 (INV2)10-2 使直流电力和交流电力。
22、相互变换。主要是第一逆变器 10-1 根据来自 HV-ECU2 的开关指令 PWM1 将由第一电动发电机 MG1 产生的交流电力变换成直流电力， 并向 正母线 MPL 及负母线 MNL 供给。另一方面， 第二逆变器 10-2 根据来自 HV-ECU2 的开关指令 PWM2 将经由正母线 MPL 及负母线 MNL 供给的直流电力变换成交流电力， 并向第二电动发电 机 MG2 供给。即， 车辆 100 中， 作为负荷装置， 具备可接受来自蓄电部 6 的电力而产生驱动 力的第二电动发电机 MG2， 并且具备接受来自发动机 20 的驱动力而可进行发电的发电部即 说 明 书 CN 102202947 A。
23、 CN 102202953 A4/9 页 7 第一电动发电机 MG1。 0030 蓄电部 6 为可充放电的电力贮存要素， 代表性地由锂离子电池或镍氢电池等二次 电池、 或双电层电容器等蓄电元件构成。在蓄电部 6 和第一逆变器 10-1 之间配置有可对直 流电压相互进行电压变换的转换器 (CONV)8， 使蓄电部 6 的输入输出电压、 及正母线 MPL 与 负母线 MNL 之间的线间电压相互升压或降压。转换器 8 的升降压动作根据来自 HV-ECU2 的 开关指令 PWC 进行控制。 0031 另外， 图 1 示例仅搭载一个蓄电部 6 的车辆， 但蓄电部 6 的数量不限于 1 个。也可 以根据车。
24、辆 100 所要求的行驶性能等采用搭载多个蓄电部的构成。此时， 优选与各蓄电部 相对应搭载相同数量的转换器 8。 0032 另外， 介插于正线PL的电流检测部12检测在蓄电部6和转换器8之间发送接收的 电流值Ib， 连接于正线PL和负线NL的线间的电压检测部14检测有关蓄电部6的充电或放 电的电压值Vb。 另外， 与构成蓄电部6的电池单元接近而配置温度检测部16， 检测蓄电部6 的温度 Tb。另外， 温度检测部 16 也可以构成为输出如下代表值， 所述代表值是从基于与构 成蓄电部 6 的多个电池单元建立对应而配置的多个温度检测元件的检测值获得的代表值。 0033 构成车辆 100 的各部位通过。
25、 HV-ECU2 及电池 ECU4 的联合控制实现。HV-ECU2 和电 池 ECU4 彼此经由通信线连接， 可进行各种信息或信号的发送接收。 0034 电池 ECU4 主要是承担蓄电部 6 的充电状态的管理及异常检测的控制装置， 作为 一例， 以包含 CPU(Central Processing Unit)、 ROM(Read Only Memory) 及 RAM(Random Access Memory) 等存储部的微机为主体而构成。具体而言， 电池 ECU4 基于由温度检测部 16 检测出的温度 Tb、 由电压检测部 14 检测出的电压值 Vb、 及由电流检测部 12 检测出的电 流值 。
26、Ib 计算出蓄电部 6 的充电状态值 (SOC ： State Of Charge ； 以下记为 “SOC” )。充电状 态值 (SOC) 表示以蓄电部 6 的满充电状态为基准时的充电量 ( 残存电荷量 )， 作为一例， 以 当前的充电量相对于满充电容量的比率 (0 100 ) 表示。电池 ECU4 将算出的蓄电部 6 的 SOC 与通过温度检测部 16 检测出的温度 Tb 一同向 HV-ECU2 传送。 0035 HV-ECU2 是为了在车辆 100 行驶时产生与驾驶者要求对应的车辆驱动力而用于控 制发动机 20、 转换器 8、 逆变器 10-1、 10-2 及电动发电机 MG1、 MG2 。
27、的控制装置， 作为一例， 以 包含 CPU、 ROM 及 RAM 等存储部的微机为主体构成。HV-ECU2 除了进行该车辆驱动力的控制 外， 还控制在蓄电部 6 进行充放电的电力。 0036 特别是， 根据本实施方式的车辆 100 为混合动力车辆， HV-ECU2 依次切换 EV(Electric Vehicle) 行驶模式、 及 HV(Hybrid Vehicle) 行驶模式而进行控制。即， 在通 过驾驶者的操作给予点火开指令 IGON 时， HV-ECU2 以使蓄电部 6 的 SOC 维持在规定的范围 内的方式切换 EV 行驶模式和 HV 行驶模式。 0037 EV 行驶模式中， 主要控制。
28、为仅以来自第二电动发电机 MG2 的驱动力进行行驶， 因 此， 不进行通过承受发动机 20 的动力的第一电动发电机 MG1 的发电动作， 而限制由第一电 动发电机MG1进行的蓄电部6的充电。 因此， 即使存在因第二电动发电机MG2的再生动作而 对蓄电部 6 进行充电的情况， 蓄电部 6 的 SOC 也必然会降低。其结果是， 当蓄电部 6 的 SOC 低于规定值时， HV-ECU2 转移到允许由第一电动发电机 MG1 进行的蓄电部 6 的充电的 HV 行 驶模式。 0038 另外， 在 EV 行驶模式中被给予来自驾驶者的急加速等驱动力要求的情况、 给予催 说 明 书 CN 102202947 A。
29、 CN 102202953 A5/9 页 8 化剂预热及空调要求等与驱动力要求无关系的要求的情况、 及其它条件成立的情况等中， HV-ECU2 也使发动机 20 起动而转移到 HV 行驶模式。 0039 在 HV 行驶模式下， HV-ECU2 以使综合性的燃料消耗效率最优化的方式基于来自各 传感器的信号、 行驶状况、 油门开度 ( 均未图示 ) 等， 决定有关发动机 20 的转速、 第一电动 发电机 MG1 的发电量、 及第二电动发电机 MG2 的转矩的目标值。 0040 在决定该各目标值时， 也考虑到蓄电部 6 的 SOC， 以将蓄电部 6 的 SOC 维持在规定 的范围内的方式管理由蓄电部。
30、 6 进行充放电的电力。即， 由于第一电动发电机 MG1 接受来 自发动机20的动力的一部分而进行发电的发电电力、 和第二电动发电机MG2用于驱动力的 产生的消耗电力之差相当于在蓄电部 6 的充放电电力， 所以根据蓄电部 6 的 SOC 的大小决 定第一电动发电机 MG1 的发电量、 及在第二电动发电机 MG2 的消耗电力。 0041 ( 蓄电部的充放电管理 ) 0042 下面， 对用于根据上述的蓄电部 6 的 SOC 进行 HV 行驶模式下的蓄电部 6 的充放电 管理的控制构造进行说明。 0043 图 2 是表示根据本发明实施方式的 HV-ECU2 的控制构造的框图。 0044 参照图 2，。
31、 HV-ECU2 的控制构造包含 ： 充放电允许电力运算部 200、 充放电允许电力 控制部 202、 输出管理部 204、 分配部 206、 转换器控制部 208、 及逆变器控制部 210。 0045 充放电允许电力运算部200从电池ECU4接受与蓄电部6有关的SOC及温度Tb后， 计算出在蓄电部 6 允许充放电的电力 ( 充电允许电力 Win 及放电允许电力 Wout)。 0046 具体而言， 充放电允许电力运算部 200 将充电允许电力 Win 及放电允许电力 Wout 与蓄电部 6 的 SOC 及温度 Tb 建立对应而将规定的充放电允许电力特性以映射形式进行存 储。图 3 是表示充放电。
32、允许电力特性之一例的图。而且， 充放电允许电力运算部 200 参照 基于各时点的蓄电部 6 的 SOC 及温度 Tb 而存储的映射 ( 图 3)， 将对应的充电允许电力 Win 及放电允许电力 Wout 向充放电允许电力控制部 202 发送。 0047 充放电允许电力控制部 202 根据充电允许电力 Win 设定控制用充电允许电力 Win#。另外， 充放电允许电力控制部 202 根据放电允许电力 Wout 设定控制用放电允许电力 Wout#。另外， 控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 在输出管理部 204 决定第一电动发电机 MG1 的发电量、 及由第二电动发电机 MG2 的消耗电力。
33、的目标值时， 作为蓄电部 6 的充放电允 许电力被使用。本实施方式中， 作为该控制用充放电允许电力 Win#、 Wout#， 设定对于基于 各时点的蓄电部 6 的 SOC 及温度 Tb 算出的充放电允许电力 Win、 Wout 实施了用于限制其变 化速度的校正的电力。 0048 图 4 是表示控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 的时间的变化的图。另外， 图中 实线表示控制用充放电允许电力 Win#、 Wout#， 图中点划线表示各时点的充放电允许电力 Win、 Wout。 0049 参照图 4， 各时点的充放电允许电力 Win、 Wout 根据蓄电部 6 的 SOC 及温度 Tb 时。
34、 刻发生变化 ( 增加或减少 )。例如在蓄电部 6 的温度 Tb 超过规定的阈值的情况下， 为了减 小充放电电流并抑制蓄电部 6 的温度上升， 充电允许电力 Win 及放电允许电力 Wout 一同减 少。另外， 在蓄电部 6 的温度 Tb 较低的情况下， 相比常温时， 充放电特性降低， 因此， 为了避 免过充电或过放电， 充电允许电力 Win 及放电允许电力 Wout 一同减少。 0050 因此， 在形成为根据该减少的充放电允许电力 Win、 Wout 控制电动发电机 MG1、 MG2 说 明 书 CN 102202947 A CN 102202953 A6/9 页 9 的构成的情况下， 通过。
35、蓄电部 6 充放电的电力被限制在充放电允许电力 Win、 Wout 的范围 内， 因此， 可以抑制蓄电部 6 的温度上升或过充电及过放电等。另一方面， 由于由发动机 20 及第二电动发电机 MG2 产生的车辆驱动力急剧减少， 所以驾驶者可能感到不舒适感。另外， 由于诱发了车辆驱动力的变动， 所以担心使驱动性能恶化。 0051 因此， 以防止这种驱动性能的恶化为目的， 充放电允许电力控制部 202 如图 4 所 示， 在充放电允许电力 Win、 Wout 根据蓄电部 6 的 SOC 及温度 Tb 发生变化时， 实施用于将该 变化速度限制为预先设定的规定的变化速度 V1 的校正， 从而设定控制用充。
36、放电允许电力 Win#、 Wout#。 0052 另外， 该规定的变化速度 V1 如下设定， 即考虑根据有关发动机 20 的转速、 第一电 动发电机 MG1 的发电量、 及第二电动发电机 MG2 的转矩的目标值对由蓄电部 6 充放电的电 力进行反馈控制， 以不超过该反馈控制下的在蓄电部 6 进行充放电的电力的变化速度。据 此， 可以抑制因充放电允许电力 Win、 Wout 的急剧的变化而引起的车辆驱动力变动， 可以防 止驱动性能的恶化。 0053 再次参照图 2， 对于输出管理部 204， 在从充放电允许电力控制部 202 接受到控制 用充放电允许电力 Win#、 Wout# 时， 在控制用充。
37、放电允许电力 Win#、 Wout# 的范围内决定与 驾驶者要求及行驶状况对应的电力目标值， 并给予分配部 206。另外， 驾驶者要求包含油门 踏板的踏入量、 制动踏板的踏入量、 变速杆的位置 ( 均未图示 ) 等。另外， 行驶状况包含表 示车辆 100 为加速中或减速中的信息等。 0054 另外， 输出管理部 204 为了产生与驾驶者要求对应的车辆驱动力， 而在决定电力 目标值的同时决定对于发动机 20 的输出指令 Nref。 0055 分配部 206 基于发动机 20 的转速 NE 分配由输出管理部 204 决定的电力目标值， 算出相对于第一电动发电机 MG1 的 MG1 发电目标值及相对。
38、于第二电动发电机 MG2 的 MG2 转 矩目标值。而且， 分配部 206 将与算出的 MG1 发电目标值及 MG2 转矩目标值对应的控制指 令向逆变器控制部 210 输出， 同时将与车辆 100 内的电力需求对应的控制指令向转换器控 制部 208 输出。 0056 逆变器控制部210根据来自分配部206的控制指令生成用于驱动电动发电机MG1、 MG2 的开关指令 PWM1 及 PWM2。该开关指令 PWM1 及 PWM2 被分别向逆变器 10-1 及 10-2 输 出。 0057 转换器控制部208根据来自分配部206的控制指令生成开关指令PWC， 以从蓄电部 6 向第二电动发电机 MG2 。
39、供给规定的放电电力。该开关指令 PWC 被向转换器 8 输出。转换 器 8 根据开关指令 PWC 进行电压变换动作， 由此控制蓄电部 6 的放电电力。 0058 如以上所述， HV-ECU2 对于与蓄电部 6 的 SOC 及温度 Tb 对应的充放电允许电 力 Win、 Wout 向对其变化速度进行限制的方向实施校正， 从而设定控制用充放电允许电力 Win#、 Wout#。而且， HV-ECU2 以在该设定的控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 的范围内的 方式控制第一电动发电机 MG1 的发电量及第二电动发电机 MG2 的消耗电力。通过设为这种 控制构成， 确保驱动性能， 并且通过将蓄。
40、电部 6 的 SOC 维持在规定的范围， 可避免蓄电部 6 的过放电或过充电。 0059 但是， 在车辆 100 的系统起动时 (IG 开时 ) 也应用上述的控制构成的情况下， 如以 下所述， 伴随执行发动机 20 的起动控制， 由蓄电部 6 充放电的电力可能高于由蓄电部 6 的 说 明 书 CN 102202947 A CN 102202953 A7/9 页 10 SOC 及温度 Tb 限制的本来的蓄电部 6 的充放电允许电力、 即产生所谓的违反电力限制。 0060 图 5 是表示违反在蓄电部 6 产生的电力限制之一例的图。 0061 参照图 5， 在时刻 t1， 通过驾驶者的操作赋予点火开。
41、指令 IGON。在该时刻 t1， 蓄电 部 6 的控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 被设定为图 3 所示的充放电允许电力特性中的 最大值。 另外， 图5中， 将充放电允许电力特性中的充电允许电力的最大值记为Win上限值， 将放电允许电力的最大值记为 Wout 上限值。 0062 这样， 在时刻 t1 解除由蓄电部 6 进行充放电的电力的限制是由于， 通常， 构成为 HV-ECU2 在距给予点火开指令 IGON 的时间的一定期间内进行各种传感器的故障判定， 根据 判定各种传感器为正常， 基于该传感器输出检测蓄电部 6 的 SOC 及温度 Tb 等， 因此， 在给予 点火开指令 IGO。
42、N 的时刻 t1， 不能计算出正确的充放电允许电力 Win、 Wout。因此， 通过将在 时刻 t1 的控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 一律固定在蓄电部 6 的充放电允许电力特性 的最大值 (Win 上限值及 Wout 上限值 )， 可以将下述情况防患于未然， 即尽管在蓄电部 6 中 蓄积有进行EV行驶所需充分的电力， 也仍旧会错误地判定为低充电状态， 产生发动机20起 动等的不良情况。 0063 而且， 在时刻 t1 之后， HV-ECU2 以 Win 上限值及 Wout 上限值为初始值， 按照以上 述的规定的变化速度 V1 减少的方式设定控制用充放电允许电力 Win#、 Wo。
43、ut#。由此， 控制 用充放电允许电力 Win#、 Wout# 以规定的变化速度 V1 减少， 直至达到基于蓄电部 6 的 SOC 及温度 Tb 算出的充放电允许电力 Win、 Wout。 0064 因此， 由于车辆 100 为混合动力车辆， 所以与现有的仅将发动机作为驱动力源的 车辆相同， 搭载有净化来自发动机 20 的废气的催化剂转换器。因此， 在低温环境下的车辆 100 的系统起动时， 有时给予用于促进发动机 20 或催化剂转换器的预热的预热要求。根据 该预热要求开始发动机 20 的起动控制时， HV-ECU2 在控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 的范围内决定有关第一电动发电。
44、机MG1的转矩、 及第二电动发电机MG2的发电量的目标值， 且根据该决定了的目标值对由蓄电部 6 充放电的电力进行反馈控制。 0065 具体而言， 在发动机 20 的起动控制中， 第一电动发电机 MG1 被用作使发动机 20 起 动的起动机。因此， HV-ECU2 在控制用放电允许电力 Wout# 的范围内以将发动机 20 的转速 设定为怠速转速的方式算出用于驱动第一电动发电机 MG1 的转矩目标值。由此， 第一电动 发电机 MG1 接受来自蓄电部 6 的电力的供给而作为电动机进行驱动， 且经由动力分割机构 22 使发动机 20 转动进行起动。 0066 在此， 在发动机 20 起动时， 由于。
45、转速低， 所以产生较大的转矩变动。由于该发动机 20 的转矩变动而车辆 100 的驱动转矩跨过零点发生变化， 由此， 在由行星齿轮机构构成的 动力分割机构22中， 因齿轮的齿隙而可能产生齿敲击音而有损顺畅性。 因此， HV-ECU2在可 能产生这种齿敲击音的情况下， 变更第二电动发电机 MG2 的转矩以防止齿敲击音的产生。 0067 具体而言， HV-ECU2 在车辆 100 的驱动转矩处于预先设定的齿敲击音产生转矩区 域的范围内的情况下， 变更第二电动发电机 MG2 的转矩以使驱动转矩脱离该齿敲击音产生 转矩区域。作为其一例， HV-ECU2 为了沿齿轮的齿隙降低的方向运转而降低齿敲击音， 。
46、而按 照使第二电动发电机 MG2 为再生模式的方式进行控制。 0068 此时， HV-ECU2 在控制用充电允许电力 Win# 的范围内算出相对于第二电动发电机 MG2 的 MG2 发电目标值。而且， HV-ECU2 根据该算出的目标值对在蓄电部 6 充电的电力进行 说 明 书 CN 102202947 A CN 102202953 A8/9 页 11 反馈控制。由此， 防止因发动机 20 的转矩变动而在动力分割机构 22 发生齿敲击音。 0069 在上述的一连串发动机 20 的起动控制中， 由蓄电部 6 进行充放电的电力 ( 相当于 图 5 中的 Pm) 根据控制用充放电允许电力 Win#、。
47、 Wout# 进行控制。但是， 在车辆 100 的系统 起动时， 在蓄电部6为低温或低充电状态的情况下， 根据图3的充放电允许电力特性显著限 制蓄电部 6 的充放电允许电力 Win、 Wout。图 5 表示控制用充放电允许电力 Win#、 Wout#( 相 当于实线 )、 及与蓄电部 6 的 SOC 及温度 Tb 对应的充放电允许电力 Win、 Wout( 相当于点划 线)， 但在蓄电部6为低温/低充电状态的情况下， 发现两者之差增大。 因此， 当在控制用充 放电允许电力 Win#、 Wout# 的范围内进行上述的发动机 20 的起动控制时， 在蓄电部 6 以高 于本来的充放电允许电力 Win。
48、、 Wout 的电力进行充放电， 在图 5 中斜线所示的区域， 产生违 反电力限制。由此， 蓄电部 6 可能发生过充电或过放电。 0070 因此， 本实施方式中， 为了避免这种不良情况， 设为下述构成， 即在车辆 100 的系 统起动时解除对控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 的变化速度的限制。图 6 是表示根据 本发明实施方式的控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 的时间的变化的图。另外， 图中实线 表示控制用充放电允许电力 Win#、 Wout#， 图中点划线表示各时点的充放电允许电力 Win、 Wout。 0071 参照图 6， 在时刻 t1， 通过驾驶者的操作赋予点火。
49、开指令 IGON。在该时刻 t1， 蓄电 部 6 的控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 被设定为图 3 所示的充放电允许电力特性中的 最大值 (Win 上限值及 Wout 上限值 )。另外， 在时刻 t1 解除由蓄电部 6 充放电的电力的限 制是因为与图 5 中说明的情况同样的宗旨。即， 通过将在时刻 t1 的控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 一律固定为蓄电部 6 的充放电允许电力特性的最大值， 可以将下述情况防患于 未然， 即尽管在蓄电部 6 中蓄积有进行 EV 行驶所需充分的电力， 也仍旧会错误地判定为低 充电状态， 产生发动机 20 起动等的不良情况。 0072 而且， 在时刻 t1 之后， HV-ECU2 以使 Win 上限值及 Wout 上限值作为初始值开始减 少的方式设定控制用充放电允许电力 Win#、 Wout#。此时， HV-ECU2 设定控制用充放电允许 电力 Win#、 Wout#， 以使控制用充放电允许电力 Win#、 Wout# 以高于上述的规定的。