專利名稱：混合動(dòng)力車輛及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力車輛，更具體地，涉及一種能夠從車輛外部 的電源為車輛的蓄電裝置充電的混合動(dòng)力車輛。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，混合動(dòng)力車輛作為環(huán)境友好型車輛已經(jīng)引起了關(guān)注?；旌蟿?dòng) 力車輛除了具有傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)外，還具有諸如電池的蓄電裝置以及利用來(lái) 自所述蓄電裝置的電力來(lái)產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)，作為動(dòng)力源。在這種混合動(dòng)力車輛中，已知一種可以使用車輛外部的電源對(duì)蓄電裝 置充電的混合動(dòng)力車輛。具有外部充電功能的混合動(dòng)力車輛可以更少地依 賴于內(nèi)燃機(jī)，因此，能夠達(dá)到更高的燃料經(jīng)濟(jì)性，對(duì)環(huán)境保護(hù)更有利。日本專利未審定公報(bào)No. 8-154307公開(kāi)了一種具有這種外部充電功能 的混合動(dòng)力車輛。該混合動(dòng)力車輛包括能夠由外部充電器充電的電池、由 來(lái)自電池的電力驅(qū)動(dòng)車輪的電動(dòng)機(jī)、用于控制電動(dòng)機(jī)工作的控制裝置、直 接或間接用以驅(qū)動(dòng)車輪的內(nèi)燃機(jī)以及用于計(jì)算與由外部充電器對(duì)電池充電 后的行駛時(shí)間相關(guān)的量的行駛時(shí)間相關(guān)量計(jì)算裝置。當(dāng)由所述行駛時(shí)間相 關(guān)量計(jì)算裝置算出的行駛時(shí)間相關(guān)量達(dá)到預(yù)定量時(shí)，控制裝置限制電動(dòng)機(jī) 的輸出。在所述混合動(dòng)力車輛中，當(dāng)車輛在未進(jìn)行外部充電的情況下行駛了較 長(zhǎng)時(shí)間時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出受到限制，自然地，當(dāng)車輛通過(guò)內(nèi)燃機(jī)消耗燃料而 連續(xù)行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出受到限制。因此，促使駕駛員進(jìn)行外部充電。從 而能夠降低混合動(dòng)力車輛對(duì)內(nèi)燃機(jī)的依賴度。根據(jù)上述日本專利未審定公報(bào)No. 8-154307所公開(kāi)的混合動(dòng)力車輛，外部充電成為了駕駛員的日常作業(yè)，結(jié)果，能夠降低對(duì)內(nèi)燃機(jī)的依賴度。 然而，在所述混合動(dòng)力車輛中，僅基于由外部充電器對(duì)電池充電后的行駛 時(shí)間來(lái)促使駕駛員進(jìn)行外部充電。因此，如果在實(shí)際的外部充電開(kāi)始前電池的充電狀態(tài)(SOC )足夠高，則不能夠從外部充電器獲取很多的充電量，便不能夠充分享受該方法的優(yōu)點(diǎn)。 發(fā)明內(nèi)容為了解決這些問(wèn)題而提出了本發(fā)明，本發(fā)明目的是提供一種混合動(dòng)力 車輛，該車輛能夠可靠地從外部充電器向蓄電裝置提供充足的充電量。 本發(fā)明提供了一種安裝有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛，所述混合動(dòng)力車輛包括可再充電的蓄電裝置，所述蓄電裝置向電動(dòng) 機(jī)供給電力；發(fā)電裝置，所i^X電裝置利用內(nèi)燃機(jī)的輸出產(chǎn)生電力并將所 產(chǎn)生的電力供給至蓄電裝置；電力輸入單元，所述電力輸入單元接收從車 輛外部供給的電力，以便為蓄電裝置充電；控制單元，所述控制單元用于 控制從發(fā)電裝置至蓄電裝置的充電量，使得表示蓄電裝置的充電狀態(tài)的狀 態(tài)量被調(diào)整在預(yù)定的控制范圍內(nèi)或被調(diào)整至控制目標(biāo)值；位置檢測(cè)單元， 所述位置檢測(cè)單元用于檢測(cè)混合動(dòng)力車輛的當(dāng)前位置；以及設(shè)定單元，隨 著從由位置檢測(cè)單元測(cè)得的當(dāng)前位置至預(yù)設(shè)充電地點(diǎn)的行駛距離越短，所 述設(shè)定單元將限定預(yù)定控制范圍的閾值或控制目標(biāo)值設(shè)定得越低。在根據(jù)本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛中，通過(guò)在電力輸入單元接收從車輛外 部供給的電力，蓄電裝置能夠被充電。另外，當(dāng)蓄電裝置的SOC在行駛期 間降低時(shí)，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電裝置充電。在車輛行駛時(shí)， 控制單元控制蓄電裝置的SOC，以使得SOC 4皮保持在預(yù)定控制范圍內(nèi)或被保持為控制目標(biāo)值。具體地，當(dāng)蓄電裝置的soc降低時(shí)，控制裝置通過(guò) 驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)來(lái)為蓄電裝置充電。這里，在混合動(dòng)力車輛中，隨著 從車輛的當(dāng)前位置至預(yù)設(shè)充電地點(diǎn)的距離越短，預(yù)定控制范圍或控制目標(biāo) 值被設(shè)定得越低。因此，當(dāng)混合動(dòng)力車輛到達(dá)充電地點(diǎn)時(shí)，蓄電裝置的soc低于常態(tài)。因此，通過(guò)本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛，能夠從外部電源用充足的電量為 蓄電裝置充量。結(jié)果，車輛在行駛時(shí)可以更少地依賴內(nèi)燃機(jī)，從而獲得較 高的燃料經(jīng)濟(jì)性。此外，更有利于環(huán)境保護(hù)。優(yōu)選地，從車輛外部供給的電力是來(lái)自商用電源的電力。充電地點(diǎn)是 混合動(dòng)力車輛的使用者的住宅。對(duì)于所述混合動(dòng)力車輛，充電地點(diǎn)是住宅，在所述住宅處駕駛員能夠 在返回住宅后以較低的成本、使用商用電源為蓄電裝置充分充電。當(dāng)充電 地點(diǎn)在去往目的地的路上時(shí)，由于使用者希望早些到達(dá)目的地，所以他/ 她通常期望在短時(shí)間內(nèi)充電。在混合動(dòng)力車輛中，即^f吏這種在去往目的地 的路上的充電地點(diǎn)變近，設(shè)定單元也不會(huì)將預(yù)定的控制范圍或控制目標(biāo)值 設(shè)定得更低。所以，在所述混合動(dòng)力車輛中，當(dāng)在去往目的地的路上的充 電地點(diǎn)對(duì)蓄電裝置充電時(shí)，可以避免不必要的長(zhǎng)充電時(shí)間。優(yōu)選地，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)，發(fā)電裝置能夠利用來(lái)自蓄電裝置的電力起 動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。設(shè)定單元設(shè)定閾值或控制目標(biāo)值來(lái)使得所述狀態(tài)量不低于由發(fā) 電裝置能夠利用來(lái)自蓄電裝置的電力起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的下限水平。在混合動(dòng)力車輛中，當(dāng)車輛到達(dá)充電地點(diǎn)時(shí)，可靠地保留足以通過(guò)發(fā)電裝置利用來(lái)自蓄電裝置的電力起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的最小電力。因此，即使混合 動(dòng)力車輛到達(dá)充電地點(diǎn)并且必須在不充電的情況下起動(dòng)，也能夠在不失敗的情況下起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。優(yōu)選地，設(shè)定單元根據(jù)充電地點(diǎn)所屬的區(qū)域(地域)來(lái)改變所述下限 水平。通常地，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的溫度降低時(shí)，油的粘度增加并且起轉(zhuǎn)的阻力增加。 此外，當(dāng)蓄電裝置的溫度降低時(shí)，蓄電裝置的容量減小。由于這些因素， 內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)特性在寒冷的地域中比在溫暖的地域中差。因此，在所述混 合動(dòng)力車輛中，基于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)特性依賴于地域的差異，可根據(jù)充電地 點(diǎn)所處的地域來(lái)改變下限水平。因此，在混合動(dòng)力車輛中，可以才艮據(jù)充電 地點(diǎn)所處的地域來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定預(yù)定的控制范圍或控制目標(biāo)值的下限水平。優(yōu)選地，i殳定單元根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的溫度改變所述下限水平。如上所述，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的溫度降低時(shí)，油的粘度升高并且起轉(zhuǎn)的阻力增 加，從而內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)特性惡化。因此，在所述混合動(dòng)力車輛中，基于依 賴于內(nèi)燃機(jī)的溫度的起動(dòng)特性中的差異，可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的溫度改變所述 下限水平。所以，在所述混合動(dòng)力車輛中，可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的溫度來(lái)適當(dāng) 地設(shè)定預(yù)定的控制范圍或控制目標(biāo)值的下限水平。優(yōu)選地，設(shè)定單元根據(jù)蓄電裝置的溫度改變所述下限水平。 如上所述，當(dāng)蓄電裝置的溫度降低時(shí)，蓄電裝置的容量減小并且不能 從蓄電裝置向發(fā)電裝置供給充足的轉(zhuǎn)矩電流。結(jié)果，內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)特性惡 化。因此，在混合動(dòng)力車輛中，基于依賴于蓄電裝置的溫度的內(nèi)燃機(jī)起動(dòng) 特性中的差異，可以根據(jù)蓄電裝置的溫度改變所述下限水平。所以，在混 合動(dòng)力車輛中，可以根據(jù)蓄電裝置的溫度來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定預(yù)定的控制范圍或控制目標(biāo)值的下限水平。優(yōu)選地，發(fā)電裝置包括旋轉(zhuǎn)軸機(jī)械地連接至內(nèi)燃機(jī)曲軸的另 一個(gè)電動(dòng) 機(jī)，以及與所述另一個(gè)電動(dòng)機(jī)相應(yīng)地設(shè)置的第一逆變器。所述混合動(dòng)力車 輛還包括與電動(dòng)機(jī)相應(yīng)地設(shè)置的第二逆變器，以及用于控制第一和第二逆 變器的逆變器控制單元。所述另一個(gè)電動(dòng)機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)分別包括第一和 第二多相繞組作為定子繞組。電力輸入單元與第一多相繞組的第一中性點(diǎn) 和第二多相繞組的第二中性點(diǎn)相連接，并將從車輛外部供給的交流電力供給至第 一和第二中性點(diǎn)。逆變器控制單元以協(xié)調(diào)的方式控制第 一和第二逆 變器，使得當(dāng)向第一和第二中性點(diǎn)供給交流電力時(shí)，交流電力被轉(zhuǎn)換為直 流電力并被輸出至蓄電裝置。在混合動(dòng)力車輛中，利用包括在發(fā)電裝置中的另一個(gè)電動(dòng)機(jī)、作為動(dòng) 力源的電動(dòng)機(jī)、分別與這些電動(dòng)機(jī)相應(yīng)地設(shè)置的第 一和第二逆變器以及逆 變器控制單元，實(shí)現(xiàn)了由車輛外部的電源為蓄電裝置充電。因此，不必單 獨(dú)^沒(méi)置用于混合動(dòng)力車輛的外部充電裝置，并且由于車輛可小型化并輕量 化而能夠得到更好的燃料效率。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)混合動(dòng)力車輛到達(dá)充電地點(diǎn)時(shí)，蓄電裝置的soc低于常態(tài),因此，能夠從外部電源以足夠的電量為蓄電裝置充電。結(jié)果，車輛在行駛時(shí)能夠更少地依賴內(nèi)燃機(jī)，得到更高的燃料經(jīng)濟(jì)性。此 外，更有利于環(huán)境保護(hù)。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛的整體框圖。圖2是圖1中所示的控制裝置的功能框圖。圖3是圖2中所示的轉(zhuǎn)換器控制部的功能框圖。圖4是圖2中所示的第一和第二逆變器控制部的功能框圖。圖5是示出圖1中所示的電動(dòng)發(fā)電機(jī)和逆變器的零相等效回路的電路圖。圖6的流程圖表示與由圖1中所示的控制裝置判斷開(kāi)始充電相關(guān)的程 序的控制結(jié)構(gòu)。圖7示出了圖1中所示的蓄電裝置的SOC控制量的概念。 圖8示出了蓄電裝置的SOC變動(dòng)。圖9是與由圖l中所示的控制裝置執(zhí)行的蓄電裝置的SOC控制相關(guān)的 處理的流程圖。圖IO示出了與SOC控制目標(biāo)的下限水平相對(duì)應(yīng)的值的設(shè)定例。圖ll示出了與SOC控制目標(biāo)的下限水平相對(duì)應(yīng)的值的另一設(shè)定例。圖12示出了蓄電裝置容量的溫度依賴性。
具體實(shí)施方式
下面，將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在各附圖中，相同的或 相應(yīng)的部分用相同的附圖標(biāo)記表示，并且不會(huì)重復(fù)對(duì)其的說(shuō)明。圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛100的整體框圖。參照?qǐng)D 1,混合動(dòng)力車輛100包括發(fā)動(dòng)機(jī)4、電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2、動(dòng)力分配 機(jī)構(gòu)3和車輪2。此外，混合動(dòng)力車輛100包括蓄電裝置B、升壓轉(zhuǎn)換器 (boostconverter ) 10、逆變器20和30、控制裝置60、車輛導(dǎo)航裝置55、 電容器C1和C2、電源線PL1和PL2、接地線SL、 U相線UL1和UL2、V相線VL1和VL2、 W相線WL1和WL2、電壓傳感器70和72以及電 流傳感器80和82?；旌蟿?dòng)力車輛100還包括電力輸入線ACL1和ACL2、 繼電器回路40、輸入端子50以及電壓傳感器74。動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)3連接至發(fā)動(dòng)機(jī)4以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2，并在 發(fā)動(dòng)機(jī)4以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2之間分配動(dòng)力。例如，作為動(dòng)力分 配機(jī)構(gòu)3可以采用具有太陽(yáng)齒輪、行星架和齒圏三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的行星齒輪機(jī) 構(gòu)。這三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸分別與發(fā)動(dòng)機(jī)4以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2的各旋轉(zhuǎn) 軸相連接。例如，可以通過(guò)將電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)子制成中空并且將發(fā) 動(dòng)機(jī)4的曲軸穿過(guò)該轉(zhuǎn)子的中心，來(lái)將發(fā)動(dòng)機(jī)4以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和 MG2機(jī)械地連接至動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)3。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)未示出的減速齒輪裝置或作動(dòng)齒輪裝 置連接至車輪2。另外，用于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的旋轉(zhuǎn)軸的減速機(jī)構(gòu)還可以 被組裝到動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)3的內(nèi)部。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1被組裝到混合動(dòng)力車輛100中，作為由發(fā)動(dòng)機(jī)4驅(qū) 動(dòng)的發(fā)電機(jī)而工作，并且作為能夠起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4的電動(dòng)機(jī)而工作。電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MG2被組裝到混合動(dòng)力車輛100中，用作驅(qū)動(dòng)作為驅(qū)動(dòng)輪的車輪2 的電動(dòng)才幾。蓄電裝置B的正極連接至電源線PL1，負(fù)極連接至接地線SL。電容 器Cl連接在電源線PL1與接地線SL之間。升壓轉(zhuǎn)換器10包括電抗器L、 npn型晶體管Ql和Q2以及二極管Dl 和D2。 npn型晶體管Ql和Q2串聯(lián)在電源線PL2與接地線SL之間。在 npn型晶體管Ql和Q2的集電極與發(fā)射極之間分別連接有二極管D1、D2， 用以引起從發(fā)射極側(cè)至集電極側(cè)的電流。電抗器L的一端連接至npn型晶 體管Q1與Q2的接線點(diǎn)，另一端連接至電源線PL1。可以使用IGBT (絕,雙極型晶體管)作為上文所述的npn型晶體 管以及將在說(shuō)明書(shū)的下文中說(shuō)明的其它npn型晶體管。此外，可以使用諸 如電力MOSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)的電力切換元件來(lái)代 替叩n型晶體管。電容器C2連接在電源線PL2與接地線SL之間。逆變器20包括U相 臂22、 V相臂24和W相臂26。 U相臂22、 V相臂24和W相臂26并聯(lián) 在電源線PL2與接地線SL之間。U相臂22包括串聯(lián)的npn型晶體管Qll 和Q12， V相臂24包括串聯(lián)的npn型晶體管Q13和Q14, W相臂26包 括串聯(lián)的npn型晶體管Q15和Q16。在各npn型晶體管Q11-Q16的集電 極和發(fā)射極之間分別連接有二極管D11-D16,用以引起從發(fā)射極側(cè)至集電極側(cè)的電j;虎。電動(dòng)發(fā)電才幾MG1包括作為定子線圏的三相線圏12。形成三相線圏12 的U相線圏Ul、 V相線圏VI和W相線圏Wl的一端連接在一起以形成 中性點(diǎn)N1，其另一端連接至逆變器20的U相臂22、 V相臂24和W相臂 26各自的npn型晶體管之間的接線點(diǎn)。逆變器30包括U相臂32、 V相臂34和W相臂36。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2 包括作為定子線圏的三相線圏14。逆變器30和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2具有分別 與逆變器20和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1相同的結(jié)構(gòu)。繼電器回路40包括繼電器RY1和RY2?？梢允褂脵C(jī)械觸點(diǎn)式繼電器 或半導(dǎo)體式繼電器作為繼電器RY1和RY2。電力輸入線ACL1的一端與 繼電器RY1的一端相連接，電力輸入線ACL1的另 一端與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1 的三相線圏12的中性點(diǎn)N1相連接。另外，電力輸入線ACL2的一端與繼 電器RY2的一端相連接，電力輸入線ACL2的另一端與電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2 的三相線圏14的中性點(diǎn)N2相連接。繼電器RY1和RY2的另一端與輸入 端子50相連接。蓄電裝置B是可再充電的直流電源，例如鎳氫化物(nickel hydride) 二次電池或鋰離子二次電池。蓄電裝置B向升壓轉(zhuǎn)換器IO輸出直流電力。 另外，蓄電裝置B被升壓轉(zhuǎn)換器10充電。注意，可以使用大電容量的電 容器作為蓄電裝置B。電壓傳感器70檢測(cè)蓄電裝置B的電壓VB，并將測(cè)得的電壓VB輸出 至控制裝置60。電容器Cl使電源線PL1與接地線SL之間的電壓變動(dòng)平 滑化。根據(jù)來(lái)自控制裝置60的信號(hào)PWC，升壓轉(zhuǎn)換器10利用電抗器L使 從蓄電裝置B接收的直流電壓升壓，并將被升壓的電壓輸出至電源線PL2。 具體地，根據(jù)來(lái)自控制裝置60的信號(hào)PWC，升壓轉(zhuǎn)換器10將根據(jù)npn 型晶體管Q2的切換操作而流動(dòng)的電流累積成為電抗器L中的磁場(chǎng)能，從 而使來(lái)自蓄電裝置B的直流電壓升壓。然后，升壓轉(zhuǎn)換器10在npn型晶 體管Q2斷開(kāi)定時(shí)的同時(shí)經(jīng)由二極管Dl向電源線PL2輸出被升壓的電壓。另外，升壓轉(zhuǎn)換器IO基于來(lái)自控制裝置60的信號(hào)PWC，將從逆變器 20和/或30經(jīng)電源線PL2供給的直流電壓降低至蓄電裝置B的電壓水平， 并為蓄電裝置B充電。電容器C2使電源線PL2與接地線SL之間的電壓變動(dòng)平滑化。電壓 傳感器72檢測(cè)電容器C2的端子之間的電壓，即電源線PL2相對(duì)于接地線 SL的電壓VH，并向控制裝置60輸出測(cè)得的電壓VH。根據(jù)來(lái)自控制裝置60的信號(hào)PWM1，逆變器20將從電源線PL2接收 的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓，并將轉(zhuǎn)換后的三相交流電壓輸出至電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MG1。因此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生指定的轉(zhuǎn)矩。此外， 逆變器20根據(jù)來(lái)自控制裝置60的信號(hào)PWM1將電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1通過(guò)接 收發(fā)動(dòng)機(jī)4的輸出而產(chǎn)生的三相交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，并將轉(zhuǎn)換后的 直流電壓輸出至電源線PL2。根據(jù)來(lái)自控制裝置60的信號(hào)PWM2，逆變器30將從電源線PL2接收 的直流電壓轉(zhuǎn)換為三相交流電壓，并將轉(zhuǎn)換后的三相交流電壓輸出至電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MG2。因此，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2被驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生指定的轉(zhuǎn)矩。此外， 在車輛再生制動(dòng)期間根據(jù)來(lái)自控制裝置60的信號(hào)PWM2，逆變器30轉(zhuǎn)換 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2通過(guò)接收車輪2的旋轉(zhuǎn)力而產(chǎn)生的三相交流電壓，并將 轉(zhuǎn)換后的直流電壓輸出至電源線PL2。這里的再生制動(dòng)是指通過(guò)車輛駕駛員對(duì)腳制動(dòng)器的操作產(chǎn)生的伴隨再 生發(fā)電的制動(dòng)，或在不操作腳制動(dòng)器的情況下，通過(guò)在行駛期間松開(kāi)加速 踏板產(chǎn)生的伴隨再生發(fā)電的車輛減速(或停止加速)。此夕卜，當(dāng)從與輸入端子50相連接的商用電源90對(duì)蓄電裝置B充電時(shí)，逆變器20和30將通過(guò)電力輸入線ACL1和ACL2從商用電源卯供給至 三相線圏12和14的中性點(diǎn)N1和N2的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力，并將該 直流電力輸出至電源線PL2。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1、 MG2是三相交流電動(dòng)機(jī)，例如，由三相交流同步 電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1利用發(fā)動(dòng)機(jī)4的輸出產(chǎn)生三相交流電壓， 并將所產(chǎn)生的三相交流電壓輸出至逆變器20。另外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1通 過(guò)從逆變器20接收的三相交流電壓產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，并起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4。電動(dòng)發(fā) 電機(jī)MG2通過(guò)從逆變器30接收的三相交流電壓產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。另夕卜， 電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2在車輛的再生制動(dòng)期間產(chǎn)生三相交流電壓，并將該電壓 輸出至逆變器30。當(dāng)來(lái)自控制裝置60的輸入許可信號(hào)EN被激活時(shí)，繼電器回路40將 輸入端子50與電力輸入線ACL1和ACL2電連接。具體地，當(dāng)輸入許可 信號(hào)EN被激活時(shí)，繼電器回路40開(kāi)啟繼電器RY1和RY2，而當(dāng)輸入許 可信號(hào)EN被取消激活狀態(tài)時(shí)，關(guān)閉繼電器RY1和RY2。輸入端子50用于連接車輛外部的商用電源卯與混合動(dòng)力車輛100。 混合動(dòng)力車輛100可通過(guò)下文中說(shuō)明的方法，從通過(guò)輸入端子50連接的、 車輛外部商用電源90對(duì)蓄電裝置B充電。車輛導(dǎo)航裝置55檢測(cè)混合動(dòng)力車輛100的當(dāng)前位置，并將該當(dāng)前位置 顯示在未示出的顯示部上。此外，車輛導(dǎo)航裝置55計(jì)算從當(dāng)前位置至充電 地點(diǎn)(在該充電地點(diǎn)用商用電源90對(duì)蓄電裝置B充電)的預(yù)定行駛距離， 并將所算得的預(yù)定行駛距離輸出至控制裝置60。將住宅被i殳定為用商用電 源90對(duì)蓄電裝置B充電的充電地點(diǎn)，期望在返回住宅后充分地充電。車 輛導(dǎo)航裝置55可以允許由駕駛員來(lái)設(shè)定充電地點(diǎn)。對(duì)于檢測(cè)車輛的當(dāng)前位置的方法，可利用已知的方法，例如利用人造 衛(wèi)星測(cè)定車輛位置的GPS (衛(wèi)星定位系統(tǒng))或利用設(shè)置在道路上的信標(biāo)的 方法。電流傳感器80檢測(cè)流經(jīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的電機(jī)電流MCRT1,并將 測(cè)得的電機(jī)電流MCRT1輸出至控制裝置60。電流傳感器82檢測(cè)流經(jīng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的電機(jī)電流MCRT2,并將測(cè)得的電機(jī)電流MCRT2輸出至 控制裝置60。電壓傳感器74檢測(cè)連接至輸入端子50的商用電源90的電 壓VAC,并將測(cè)得的電壓VAC輸出至控制裝置60?？刂蒲b置60產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)升壓轉(zhuǎn)換器10的信號(hào)PWC和分別用于驅(qū) 動(dòng)逆變器20和30的信號(hào)PWM1和PWM2，并將產(chǎn)生的信號(hào)PWC、PWM1 和PWM2分別輸出至升壓轉(zhuǎn)換器10以及逆變器20和30。現(xiàn)在，當(dāng)來(lái)自未示出的點(diǎn)火鑰匙(或點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，以下相同)的信號(hào)IG 指示關(guān)的位置，并且從商用電源卯向輸入端子50供給交流電力時(shí)，控制 裝置60激活被輸出到繼電器回路40的輸入允許信號(hào)EN。然后，控制裝 置60產(chǎn)生用于控制逆變器20和30的信號(hào)PWM1和PWM2，使得從商用 電源卯通過(guò)電力輸入線ACL1和ACL2供給至中性點(diǎn)Nl和N2的交流電 力被轉(zhuǎn)換為直流電力并且被輸出至電源線PL2。另夕卜，控制裝置60控制蓄電裝置B的SOC,以使蓄電裝置B的SOC (用0至100%的值表示，完全充電狀態(tài)為100% )處于規(guī)定的控制上、下 限內(nèi)。更具體地，當(dāng)蓄電裝置B的SOC達(dá)到低于控制下限時(shí)，控制裝置 60起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4，以便通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1發(fā)電，從而執(zhí)行對(duì)蓄電裝置B 的充電。此外，當(dāng)SOC超出蓄電裝置B的SOC的控制上限時(shí)，控制裝置 60停止發(fā)動(dòng)機(jī)4來(lái)停止由電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1進(jìn)行的發(fā)電。這里，控制裝置60從車輛導(dǎo)航裝置55接收從混合動(dòng)力車輛100的當(dāng) 前位置到由商用電源90對(duì)蓄電裝置B充電的充電地點(diǎn)的預(yù)定行駛距離， 并基于接收到的預(yù)定行駛距離設(shè)定蓄電裝置B的SOC的控制上、下限。 具體地，控制裝置60將電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1能夠起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4的SOC設(shè)定 為下限水平，并設(shè)定SOC的控制上、下限，從而將SOC控制為隨著到充 電地點(diǎn)的預(yù)定行駛距離變短而降低。下文中將詳細(xì)說(shuō)明SOC的上、下P艮值 的設(shè)定及控制。下面，將說(shuō)明由控制裝置60對(duì)升壓轉(zhuǎn)換器10以及逆變器20和30的 控制，以及從商用電源卯對(duì)蓄電裝置B的充電控制。在以下對(duì)圖2至6 的說(shuō)明中，僅選出關(guān)于該控制的部分，而由控制裝置60對(duì)蓄電裝置B的SOC的上、下限值的設(shè)定及控制將參照?qǐng)D7及后面的圖進(jìn)行說(shuō)明。圖2是圖1所示的控制裝置60的框圖。參照?qǐng)D2，控制裝置60包括 轉(zhuǎn)換器控制部61、第一逆變器控制部62、第二逆變器控制部63以及交流 輸入控制部64。轉(zhuǎn)換器控制部61基于來(lái)自電壓傳感器70的電壓VB、來(lái)自電壓傳感 器72的電壓VH、從未示出的ECU (電子控制單元)輸出的電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩控制值TR1和TR2以及電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)MRN1和MRN2， 以及來(lái)自交流輸入控制部64的控制信號(hào)CTL，產(chǎn)生用于開(kāi)/關(guān)升壓轉(zhuǎn)換器 10的npn型晶體管Ql和Q2的信號(hào)PWC,并且將所產(chǎn)生的信號(hào)PWC輸 出至升壓轉(zhuǎn)換器10。第一逆變器控制部62基于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)矩控制值TR1和電 機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)MRN1、電壓VH、來(lái)自電流傳感器80的電機(jī)電流MCRT1以及控 制信號(hào)CTL,產(chǎn)生用于開(kāi)/關(guān)逆變器20的npn型晶體管Qll至Q16的信 號(hào)PWM1，并將所產(chǎn)生的信號(hào)PWM1輸出至逆變器20。第二逆變器控制部63基于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩控制值TR2和電 機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)MRN2、電壓VH、來(lái)自電流傳感器82的電機(jī)電流MCRT2以及控 制信號(hào)CTL，產(chǎn)生用于開(kāi)/關(guān)逆變器30的npn型晶體管Q21至Q26的信 號(hào)PWM2，并將所產(chǎn)生的信號(hào)PWM2輸出至逆變器30。交流輸入控制部64基于來(lái)自ECU的信號(hào)IG和來(lái)自電壓傳感器74的 電壓VAC，判定是否應(yīng)當(dāng)從車輛外部的商用電源卯對(duì)蓄電裝置B進(jìn)行充 電。如果判定為應(yīng)當(dāng)充電，則交流輸入控制部64激活輸出至轉(zhuǎn)換器控制部 61以及第一和第二逆變器控制部62和63的控制信號(hào)CTL，并激活輸出至 繼電器回路40的輸入許可信號(hào)EN。圖3是圖2所示的轉(zhuǎn)換器控制部61的功能框圖。參照?qǐng)D3，轉(zhuǎn)換器控 制部61包括逆變器輸入指令電壓計(jì)算部112、反饋指令電壓計(jì)算部114、 占空比計(jì)算部116以及PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換部118。逆變器輸入指令電壓計(jì)算部112基于轉(zhuǎn)矩控制值TR1和TR2以及電 機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)MRN1和MRN2計(jì)算逆變器輸入電壓的最優(yōu)值(目標(biāo)值)，即指令電壓VH_com，并將所計(jì)算出的指令電壓VH一com輸出至反饋指令電壓 計(jì)算部114。反饋指令電壓計(jì)算部114基于由電壓傳感器72測(cè)得的升壓轉(zhuǎn)換器10 的輸出電壓VH和來(lái)自逆變器輸入指令電壓計(jì)算部112的指令電壓 VH一com，計(jì)算用于將輸出電壓VH調(diào)整至指令電壓VH_com的反饋指令 電壓VH com fb，并將所計(jì)算出的反饋指令電壓VH com fb輸出至占空 比計(jì)算部116。占空比計(jì)算部116基于來(lái)自電壓傳感器70的電壓VB和來(lái)自反饋指令 電壓計(jì)算部114的反饋指令電壓VH—com_fb，計(jì)算用于將升壓轉(zhuǎn)換器10 的輸出電壓VH調(diào)整至指令電壓VH—com的占空比，并將所計(jì)算出的占空 比輸出至PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換部118。PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換部118基于從占空比計(jì)算部116接收的占空比，產(chǎn)生 用于開(kāi)/關(guān)升壓轉(zhuǎn)換器10的npn型晶體管Ql和Q2的PWM (脈沖寬度調(diào) 制)信號(hào)，并將所產(chǎn)生的PWM信號(hào)作為信號(hào)PWC輸出至升壓轉(zhuǎn)換器10 的npn型晶體管Q1和Q2。當(dāng)升壓轉(zhuǎn)換器IO的下臂的npn型晶體管Q2的接通時(shí)間(工作時(shí)間， on-duty)被增加時(shí)，電抗器L中的電力累積增加，因此，能夠獲得較高電 壓的輸出。另一方面，當(dāng)上臂的npn型晶體管Ql的接通時(shí)間被增加時(shí)， 電源線PL2上的電壓降低。因此，通過(guò)調(diào)整npn型晶體管Ql和Q2的占 空比，能夠?qū)㈦娫淳€PL2的電壓設(shè)定為不低于蓄電裝置B的輸出電壓的任 意電壓。另外，當(dāng)控制信號(hào)CTL處于激活狀態(tài)時(shí)，PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換部118不考 慮占空比計(jì)算部116的輸出，使叩n型晶體管Ql處于導(dǎo)通狀態(tài)而使npn 型晶體管Q2處于非導(dǎo)通狀態(tài)。因而，能夠引起從電源線PL2至PL1的充 電電$充。圖4是圖2所示的第一和第二逆變器控制部62和63的功能框圖。參 照?qǐng)D4，第一和第二逆變器控制部62和63分別包括用于電機(jī)控制的相電 壓計(jì)算部120和PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換部122。用于電機(jī)控制的相電壓計(jì)算部120基于來(lái)自ECU的轉(zhuǎn)矩控制值TR1 (或TR2 )和電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)MRN1 (或MRN2 )、來(lái)自電流傳感器80 (或82 ) 的電機(jī)電流MCRT1 (或MCRT2)以及來(lái)自電壓傳感器72的電壓VH， 計(jì)算要施加于電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1 (或MG2)的各相線圏上的電壓，并將所 計(jì)算出的各相線圏電壓輸出至PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換部122。PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換部122基于從用于電機(jī)控制的相電壓計(jì)算部120接收 的各相線圏的指令電壓，產(chǎn)生用于實(shí)際上開(kāi)/關(guān)逆變器20 (或30 )的各npn 型晶體管Qll至Q16 (或Q21至Q26 )的信號(hào)PWM1J)(信號(hào)PWM1的 一種)(或PWM2_0(信號(hào)PWM2的一種))，并將所產(chǎn)生的信號(hào)PWM1—0 (或PWM2J))輸出至逆變器20 (或30)的各npn型晶體管Qll至Q16 (或Q21至Q26 )。以此方式，各npn型晶體管Qll至Q16 (或Q21至Q26 )均被切換 控制(switching-controlled)，控制流向電動(dòng)發(fā)電才幾MG1 (或MG2 )的 各相的電流，以使電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1 (或MG2)輸出指定轉(zhuǎn)矩。結(jié)果，輸 出與轉(zhuǎn)矩控制值TR1 (或TR2)相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩。當(dāng)來(lái)自交流輸入控制部64的控制信號(hào)CTL處于活性狀態(tài)時(shí)，PWM 信號(hào)轉(zhuǎn)換部122在不考慮用于電機(jī)控制的相電壓計(jì)算部120的輸出的情況 下，產(chǎn)生用于開(kāi)/關(guān)npn型晶體管Qll至Q16 (或Q21至Q26)以使同相 的交流電流流過(guò)逆變器20 (或30 )的U相臂22 (或32 ) 、 V相臂24 (或 34 )和W相臂26 (或36)的信號(hào)PWM1_1 (信號(hào)PWM1的一種)(或 PWM2_1 (信號(hào)PWM2的一種))，并將所產(chǎn)生的信號(hào)PWM1_1 (或 PWM2_1)輸出至逆變器20 (或30)的npn型晶體管Qll至Q16 (或Q21 至Q26 )。當(dāng)同相的交流電流流過(guò)U、 V和W各相的線圏Ul、 VI和Wl (或 U2、 V2和W2)時(shí)，在電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1 (或MG2)中不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。如下 述說(shuō)明，當(dāng)逆變器20和30被協(xié)調(diào)控制時(shí)，從商用電源90作用到中性點(diǎn) Nl和N2的交流電壓VAC被轉(zhuǎn)換為直流電壓，并被供給至電源線PL2。圖5示出了圖1所示的電動(dòng)發(fā)電才幾MG1和MG2以及逆變器20和30的零相等效回路。在作為三相逆變器的每一逆變器20和30中，有六個(gè)npn 型晶體管的8種開(kāi)/關(guān)組合形式。在這八種開(kāi)關(guān)形式中，兩種形式的相間電 壓為零，這種電壓狀態(tài)被稱為"零電壓向量"。對(duì)于零電壓向量，上臂的 三個(gè)晶體管可被視為處于相同的開(kāi)關(guān)狀態(tài)(全開(kāi)，或全關(guān))，下臂的三個(gè) 晶體管也可被視為處于相同的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。因此，在圖2中，逆變器20的 npn型晶體管Qll、 Q13和Q15被總體上表示為上臂20A，逆變器20的 npn型晶體管Q12、 Q14和Q16被總體上表示為下臂20B。類似地，逆變 器30的npn型晶體管Q21、 Q23和Q25被總體上表示為上臂30A,逆變 器30的叩n型晶體管Q22、 Q24和Q26被總體上表示為下臂:30B。如圖5所示，零相等效回路可被視為單相PWM轉(zhuǎn)換器，該單相PWM 轉(zhuǎn)換器經(jīng)由未示出的繼電器回路40和輸入端子50將單相商用電源卯電連 接到中性點(diǎn)N1和N2，作為輸入。因此，通過(guò)進(jìn)行逆變器20和30的切換 控制以便通過(guò)改變各逆變器20和30中的零電壓向量從而使逆變器20和 30作為單相PWM轉(zhuǎn)換器的各相的臂而工作，能夠?qū)?lái)自商用電源卯的 單相交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力，并將電力供給至電源線PL2。圖6的流程圖表示與由圖l中示出的控制裝置60做出的是否要開(kāi)始充 電的判斷相關(guān)的程序的控制結(jié)構(gòu)。該流程圖的處理從主例程中調(diào)用，并每 經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間段或每當(dāng)預(yù)定條件被滿足時(shí)執(zhí)行。參照?qǐng)D6，控制裝置60基于來(lái)自點(diǎn)火鑰匙的信號(hào)IG判定點(diǎn)火鑰匙是 否被轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置(步驟Sl)。如果控制裝置60判定出點(diǎn)火鑰匙未被轉(zhuǎn) 到關(guān)閉位置(步驟Sl中為否)，則判定出將商用電源90與輸入端子50 連接用來(lái)為蓄電裝置B充電是不合適的，因此，處理進(jìn)行至步驟S6，控制 返回至主例禾呈。如果在步驟S1中判定為點(diǎn)火鑰匙被轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置(步驟S1中為是)， 則控制裝置60基于來(lái)自電壓傳感器74的電壓VAC判定交流電力是否從 商用電源90輸入至輸入端子50 (步驟S2 )。如果未^見(jiàn)測(cè)到電壓VAC，則 控制裝置60判定出交流電力未被輸入至輸入端子50 (步驟S2中為否)， 因此，處理進(jìn)行至步驟S6，控制返回至主例程。如果觀測(cè)到電壓VAC，則控制裝置60判定出交流電力從商用電源卯 輸入至輸入端子50 (步驟S2中為是)。然后，控制裝置60判定蓄電裝置 B的SOC是否低于閾值Sth (F)(步驟S3)。這里，閾值Sth(F)是用 于判定蓄電裝置B的SOC是否足夠的值。如果判定出蓄電裝置B的SOC低于閾值Sth (F)(步驟S3中為是)， 則控制裝置60激活將被輸出至繼電器回路40的輸入許可信號(hào)EN。然后， 控制裝置60執(zhí)行在兩個(gè)逆變器20和30中的每個(gè)的各相的臂都以相同的切 換狀態(tài)工作的情況下將兩個(gè)逆變器20和30視為單相PWM轉(zhuǎn)換器的各相 的臂的兩逆變器20和30切換控制，從而執(zhí)行對(duì)蓄電裝置B的充電(步驟 S4)。如果在步驟S3中判定蓄電裝置B的SOC不低于閾值Sth (F)(步驟 S3中為否)，則控制裝置60判定出不需要對(duì)蓄電裝置B充電，并執(zhí)行充 電停止處理(步驟S5)。具體地，控制裝置60停止逆變器20和30，并取 消已經(jīng)輸入至繼電器回路40的輸入許可信號(hào)EN的激活狀態(tài)。然后，下面將說(shuō)明由控制裝置60執(zhí)行的對(duì)用于蓄電裝置B的SOC控 制的上、下P艮值的設(shè)定控制。圖7示出了圖l所示的蓄電裝置B的SOC控制量的概念。參照?qǐng)D7， 縱軸表示蓄電裝置B的SOC控制的中心值(SOC控制的上、下限值的中 值，該中值可以表示蓄電裝置B的SOC的控制目標(biāo))，橫軸表示從混合 動(dòng)力車輛100的當(dāng)前位置至預(yù)設(shè)充電地點(diǎn)(例如住宅)的預(yù)定行駛距離。值SC1表示通常水平的SOC的控制目標(biāo)，該值SC1被設(shè)定為例如約 60%。然后，控制裝置60將小于值SC1的值SC2設(shè)定為下限，并隨著從 當(dāng)前位置至充電地點(diǎn)的預(yù)定行駛距離變短而減小SOC控制的中心值。具體 地，隨著混合動(dòng)力車輛IOO越靠近充電地點(diǎn)，控制裝置60將SOC的控制 目標(biāo)(實(shí)際上是SOC的上、下限值)設(shè)定得越低。隨著混合動(dòng)力車輛IOO越靠近充電地點(diǎn)而將SOC控制目標(biāo)設(shè)定得越低 的原因是，混合動(dòng)力車輛100應(yīng)當(dāng)在不影響行駛的情況下以盡可能低的 SOC到達(dá)充電地點(diǎn)，以使從商用電源90至蓄電裝置B的充電量增加。通過(guò)這種方法，使得能夠應(yīng)用大量的來(lái)自商用電源90的電力來(lái)產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng) 力，結(jié)果，能夠減少對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)4的依賴度。值SC2 ,皮i殳定為下限水平的原因如下。如果當(dāng)在到達(dá)諸如住宅的充電 地點(diǎn)后期望通過(guò)商用電源卯對(duì)蓄電裝置B充電時(shí)，從商用電源90對(duì)蓄電 裝置B的充電失敗(例如，必須在到達(dá)后馬上離開(kāi)，或商用電源90停電)， 則必須在蓄電裝置B中保留足夠利用電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4的電 力。通過(guò)這種方法，即使當(dāng)?shù)竭_(dá)充電地點(diǎn)后就必須在未充電的情況下馬上 離開(kāi)時(shí)，也能夠避免起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4的失敗。圖8示出了蓄電裝置B的SOC的變化。參照?qǐng)D8，縱軸表示蓄電裝置 B的SOC，橫軸表示混合動(dòng)力車輛100的行駛距離。虛線kl表示SOC控 制的上P艮值，虛線k2表示SOC控制的下限值。此外，點(diǎn)劃線k3表示控 制的上、下限值的中心值，實(shí)線k4表示實(shí)際的SOC的變化?？刂蒲b置60控制SOC以使SOC不超出上、下控制限值。如圖所示， 控制裝置60隨著越靠近充電地點(diǎn)而將用于SOC控制的上、下限值設(shè)定得 越低。結(jié)果，隨著充電地點(diǎn)的靠近，蓄電裝置B的SOC降低，并且在充 電地點(diǎn)附近，該SOC接近于下P艮值SC2。圖9是與由圖1所示的控制裝置60進(jìn)行的蓄電裝置B的SOC控制相 關(guān)的處理的流程圖。該流程圖的處理從主例程中調(diào)用，并在每個(gè)預(yù)定時(shí)間 或每次滿足預(yù)定條件時(shí)執(zhí)行。參照?qǐng)D9,控制裝置60基于來(lái)自點(diǎn)火鑰匙的信號(hào)IG來(lái)判定點(diǎn)火鑰匙 是否轉(zhuǎn)到打開(kāi)的位置(步驟S10)。如果判定出點(diǎn)火鑰匙未轉(zhuǎn)到打開(kāi)的位 置(步驟S10中為否)，則控制裝置60在不執(zhí)行SOC控制的情況下進(jìn)行 至步驟S50，然后使控制返回至主例程。如果在步驟S10中判定出點(diǎn)火鑰匙轉(zhuǎn)到打開(kāi)的位置(步驟S10中為 是)，則控制裝置60從車輛導(dǎo)航裝置55獲取由車輛導(dǎo)航裝置55算出的從 混合動(dòng)力車輛100的當(dāng)前位置至預(yù)定的充電地點(diǎn)(例如住宅)的預(yù)定行駛 距離(步驟S20)。然后，基于由此獲取的至充電地點(diǎn)的預(yù)定行駛距離，控制裝置60設(shè)定用于控制SOC的上、下P艮值(步驟S30)。具體地，如圖7和8所示，控 制裝置60基于表示至充電地點(diǎn)的預(yù)定行駛距離與用于控制SOC的上、下 限值之間的關(guān)系的脈i普?qǐng)D或方程，設(shè)定用于控制SOC的上、下P艮值，使得 所述限值隨著至充電地點(diǎn)的預(yù)定行駛距離變短而降低。然后，控制裝置60調(diào)整電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG2的耗電量和電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1 的發(fā)電量，以使SOC處于所設(shè)定的用于控制的上、下限值之間的范圍內(nèi)， 從而控制蓄電裝置B的充電/放電電流量，并控制蓄電裝置B的SOC。在上文中，為了防止在充電地點(diǎn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)4的起動(dòng)失敗，在設(shè)定SOC 控制的上、下P艮值中設(shè)置下限水平，該下限水平在上、下P艮值之間的中心 值(對(duì)應(yīng)于SOC的控制目標(biāo))由SC2表示，值SC2優(yōu)選可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī) 4或蓄電裝置B的狀況而增大/減小。圖10示出與SOC控制目標(biāo)的下限水平相對(duì)應(yīng)的值SC2的設(shè)定例。參 照?qǐng)D10，值SC2根據(jù)為蓄電裝置B充電的充電地點(diǎn)所屬的地域而不同地 設(shè)定。以示例性地方式，假定地域A和B是溫暖的地域，C是寒冷的地域， D是極其寒冷的地域。如果充電地點(diǎn)屬于地域A和B,則值SC2祐:設(shè)定為 30%;如果充電地點(diǎn)屬于地域C，則值SC2被設(shè)定為35%;如果充電地點(diǎn) 屬于地域D,則值SC2被設(shè)定為更高的40%。以這種方式設(shè)定值SC2是因?yàn)椋S著發(fā)動(dòng)機(jī)4的溫度降低，油的粘度 升高，起轉(zhuǎn)的動(dòng)態(tài)阻力增加，從而利用電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4需 要較大的轉(zhuǎn)矩電流，因此，有必要在較寒冷的地域確保較高的SOC?；趤?lái)自車輛導(dǎo)航裝置55的位置信息來(lái)判定充電地點(diǎn)所屬的地域。圖11示出與SOC控制目標(biāo)的下限水平相對(duì)應(yīng)的值SC2的另 一設(shè)定例。 參照?qǐng)Dll，橫軸表示發(fā)動(dòng)機(jī)4的溫度。在該設(shè)定例中，如果由未示出的溫 度傳感器測(cè)得的發(fā)動(dòng)機(jī)4的溫度變低，則值SC2被設(shè)定為更高。以這種方 式設(shè)定值SC2的原因如上文所述。冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)4的冷卻水的溫度可以用作 發(fā)動(dòng)4幾4的溫度?？商鎿Q地，可以考慮蓄電裝置B的溫度來(lái)設(shè)定值SC2。圖12示出了 蓄電裝置B的容量對(duì)溫度的依賴性。參照?qǐng)D12,縱軸表示蓄電裝置B的容量，橫軸表示溫度。如圖所示，蓄電裝置B的容量隨著溫度的降低而減小。 因此，在通常溫度下足夠向電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1供^動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4所需電力 的SOC，在較低的溫下會(huì)不夠向電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1供給起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4所需 要電力。因此，通過(guò)隨著溫度降低而將值SC2設(shè)定得更大，能夠更可靠地 避免起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4的失敗。如上所述，在根據(jù)本實(shí)施例的混合動(dòng)力車輛100中，隨著從車輛的當(dāng) 前位置至預(yù)定的充電地點(diǎn)的預(yù)定行駛距離變短，用于SOC控制的上、下限 值被設(shè)定得越低，因此，當(dāng)車輛到達(dá)充電地點(diǎn)時(shí)，蓄電裝置B的SOC達(dá) 到低于通常的水平。從而，在充電地點(diǎn)，可以從商用電源90以充足的電量 為蓄電裝置B充電。結(jié)果，能夠減小行駛期間對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)4的依賴度，車輛 達(dá)到更好的燃料經(jīng)濟(jì)性。此外，也更有利于環(huán)境保護(hù)。另外，如果充電地點(diǎn)被設(shè)定為住宅，駕駛員能夠在返回該住宅后以較 低的成本使用商用電源90對(duì)蓄電裝置B充分充電，則不需要在去往目的 地的路上存在任何充電地點(diǎn)。因此，能夠避免在這種充電地點(diǎn)的不必要的 較長(zhǎng)充電時(shí)間。此外，在到達(dá)預(yù)定的充電地點(diǎn)時(shí)，在蓄電裝置B中保留利用蓄電裝置 B的電力通過(guò)電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)4的最低必要電力，因此，即 使當(dāng)在到達(dá)充電地點(diǎn)后就必須在未充電的情況下馬上離開(kāi)時(shí)，也能夠避免 起動(dòng)發(fā)動(dòng)才幾4的失敗。另外，來(lái)自商用電源90的交流電力被作用在中性點(diǎn)Nl和N2，通過(guò) 逆變器20和30的協(xié)調(diào)控制，交流電力被轉(zhuǎn)換為直流電力來(lái)為蓄電裝置B 充電。因此，不必提供單獨(dú)的充電裝置。從而，可實(shí)現(xiàn)車輛的小型化，并 且由于輕量化可實(shí)現(xiàn)更好的燃料效率。在以上的實(shí)施例中，所說(shuō)明的控制裝置60將蓄電裝置B的SOC控制 在預(yù)定的控制范圍內(nèi)。該控制裝置60可以將蓄電裝置B的SOC控制至預(yù) 定的控制目標(biāo)值。此外，在以上的實(shí)施例中，來(lái)自商用電源90的交流電力^皮作用在電動(dòng) 發(fā)電機(jī)MG1和MG2的中性點(diǎn)Nl和N2，并且利用電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和MG2的各相的線圏以及逆變器20和30來(lái)為蓄電裝置B充電。但是，本 發(fā)明還適用于在車輛內(nèi)部或外部具有單獨(dú)的外部充電裝置(AC/DC轉(zhuǎn)換 器)的混合動(dòng)力車輛。但是，因?yàn)樯鲜鰧?shí)施例不需要設(shè)置單獨(dú)的外部充電 裝置，所以該實(shí)施例有利于降低車輛的成本和重量，。在前述說(shuō)明中，發(fā)動(dòng)機(jī)4對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"內(nèi)燃機(jī)"，電動(dòng)發(fā)電機(jī) MG2對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"電動(dòng)機(jī)，，。此外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1和逆變器20 構(gòu)成了本發(fā)明的"發(fā)電裝置"，輸入端子50對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"電力輸入單 元，，。另外，由控制裝置60執(zhí)行的步驟S30和S40的處理分別對(duì)應(yīng)于由 本發(fā)明的"設(shè)定裝置"和"控制裝置"執(zhí)行的處理，車輛導(dǎo)航裝置55對(duì)應(yīng) 于本發(fā)明的"位置檢測(cè)單元"。此外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)MG1對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"另一個(gè)電動(dòng)機(jī)"，逆變器 20對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"第一逆變器"。此外，逆變器30對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"第 二逆變器，，，第一和第二逆變器控制部62和63以及交流輸入控制部64 構(gòu)成了 "逆變器控制單元"。另外，三相線圏12和14分別對(duì)應(yīng)于本發(fā)明 的"第一多相繞組"和"第二多相繞組"，中性點(diǎn)N1和N2分別對(duì)應(yīng)于本 發(fā)明的"第一中性點(diǎn)"和"第二中性點(diǎn)"。這里所說(shuō)明的實(shí)施例僅為示例而不應(yīng)被理解為限制。本發(fā)明的范圍在 適當(dāng)?shù)乜紤]實(shí)施例的書(shū)面說(shuō)明的情況下由各權(quán)利要求確定，并包括在權(quán)利 要求的語(yǔ)言的意義之內(nèi)的以及等同于權(quán)利要求的語(yǔ)言的變型。
權(quán)利要求
1.一種安裝有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛，包括可再充電的蓄電裝置，所述蓄電裝置向所述電動(dòng)機(jī)供給電力；發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置利用所述內(nèi)燃機(jī)的輸出產(chǎn)生電力，并將所產(chǎn)生的電力供給至所述蓄電裝置；電力輸入單元，所述電力輸入單元接收從車輛外部供給的電力，以便為所述蓄電裝置充電；控制裝置，所述控制裝置用于控制從所述發(fā)電裝置至所述蓄電裝置的充電量，使得表示所述蓄電裝置的充電狀態(tài)的狀態(tài)量被調(diào)整在預(yù)定的控制范圍內(nèi)或被調(diào)整至控制目標(biāo)值；位置檢測(cè)裝置，所述位置檢測(cè)裝置用于檢測(cè)所述混合動(dòng)力車輛的當(dāng)前位置；以及設(shè)定裝置，隨著從由所述位置檢測(cè)裝置測(cè)得的所述當(dāng)前位置至預(yù)設(shè)充電地點(diǎn)的行駛距離越短，所述設(shè)定裝置將限定所述預(yù)定控制范圍的閾值或所述控制目標(biāo)值設(shè)定得越低。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的混合動(dòng)力車輛，其中 從所述車輛外部供給的所述電力是來(lái)自商用電源的電力；并且 所述充電地點(diǎn)是所述混合動(dòng)力車輛的使用者的住宅。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的混合動(dòng)力車輛，其中當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)，所述發(fā)電裝置能夠利用來(lái)自所述蓄電裝置的電 力起動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)；并且所述設(shè)定裝置通過(guò)設(shè)定所述閾值或所述控制目標(biāo)值來(lái)使所述狀態(tài)量不 低于由所述發(fā)電裝置能夠利用來(lái)自所述蓄電裝置的電力起動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)的 下限水平。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力車輛，其中 所述i殳定裝置根據(jù)所述充電地點(diǎn)所屬的區(qū)域改變所述下限水平。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力車輛，其中所述設(shè)定裝置根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)的溫度改變所述下限水平。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合動(dòng)力車輛，其中 所述設(shè)定裝置根據(jù)所述蓄電裝置的溫度改變所述下限水平。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力車輛，其中 所述發(fā)電裝置包括另一個(gè)電動(dòng)機(jī)，所述另一個(gè)電動(dòng)機(jī)具有機(jī)械地連接至所述內(nèi)燃機(jī)的曲 軸的旋轉(zhuǎn)軸，以及與所述另一個(gè)電動(dòng)機(jī)相應(yīng)地設(shè)置的第一逆變器；所述混合動(dòng)力車輛還包括與所述電動(dòng)初4目應(yīng)地設(shè)置的第二逆變器；以及 用于控制所述第一和第二逆變器的逆變器控制裝置；其中 所述另一個(gè)電動(dòng)機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)分別包括第一和第二多相繞組作為定 子繞組；所述電力輸入單元與所述第一多相繞組的第一中性點(diǎn)和所述第二多相 繞組的第二中性點(diǎn)相連接，并將從車輛外部供給的交流電力供給至所述第一和第二中性點(diǎn)；并且所述逆變器控制裝置以協(xié)調(diào)的方式控制所述第 一和第二逆變器，使得 當(dāng)向所述第一和第二中性點(diǎn)供給所述交流電力時(shí)，所述交流電力被轉(zhuǎn)換為 直流電力并凈皮輸出至所述蓄電裝置。
8. —種安裝有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛的控制方法，其中所述混合動(dòng)力車輛包括可再充電的蓄電裝置，所述蓄電裝置向所述電動(dòng)機(jī)供給電力；發(fā)電裝置，所述發(fā)電裝置利用所述內(nèi)燃機(jī)的輸出產(chǎn)生電力，并將所產(chǎn) 生的電力供給至所述蓄電裝置；電力輸入單元，所述電力輸入單元接收從車輛外部供給的電力，以便 為所述蓄電裝置充電；以及位置檢測(cè)單元，所述位置檢測(cè)單元構(gòu)造為能夠檢測(cè)所述混合動(dòng)力車輛的當(dāng)前4立置；所述控制方法包括從所述位置檢測(cè)單元獲取從所述混合動(dòng)力車輛的當(dāng)前位置至預(yù)設(shè)充電 地點(diǎn)的預(yù)定行駛距離的第 一步驟；隨著所述預(yù)定行駛距離越短，將限定表示所述蓄電裝置的充電狀態(tài)的 狀態(tài)量的控制范圍的閾值或所述狀態(tài)量的控制目標(biāo)值設(shè)定得越低的第二步 驟；以及控制從所述發(fā)電裝置至所述蓄電裝置的充電量，使得所述狀態(tài)量被調(diào) 整在所述控制范圍內(nèi)或被調(diào)整至所述控制目標(biāo)值的第三步驟。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其中 從所述車輛外部供給的所述電力是來(lái)自商用電源的電力；并且 所述充電地點(diǎn)是所述混合動(dòng)力車輛的使用者的住宅。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其中當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)，所述發(fā)電裝置能夠利用來(lái)自所述蓄電裝置的電 力起動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī)；并且在所述第二步驟中，所述閾值或所述控制目標(biāo)值祐 沒(méi)定為所述狀態(tài)量 不低于由所述發(fā)電裝置能夠利用來(lái)自所述蓄電裝置的電力起動(dòng)所述內(nèi)燃機(jī) 的下限水平。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制方法，其中 才艮據(jù)所述充電地點(diǎn)所屬的區(qū)域來(lái)改變所述下限水平。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制方法，其中 根據(jù)所述內(nèi)燃機(jī)的溫度來(lái)改變所述下限水平。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的控制方法，其中 根據(jù)所述蓄電裝置的溫度來(lái)改變所述下限水平。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的控制方法，其中 所述發(fā)電裝置包括另 一個(gè)電動(dòng)機(jī)，所述另 一個(gè)電動(dòng)機(jī)具有機(jī)械地連接至所述內(nèi)燃機(jī)的曲 軸的旋轉(zhuǎn)軸，以及與所述另一個(gè)電動(dòng)積4目應(yīng)地設(shè)置的第一逆變器； 所述混合動(dòng)力車輛還包括與所述電動(dòng);tM目應(yīng)地^:置的第二逆變器； 所述另一個(gè)電動(dòng)機(jī)和所述電動(dòng)機(jī)分別包括第一和第二多相繞組作為定 子繞組；所述電力輸入單元與所述第一多相繞組的第一中性點(diǎn)和所述第二多相 繞組的第二中性點(diǎn)相連接，并將從車輛外部供給的交流電力供給至所述第 一和第二中性點(diǎn)；并且所述控制方法還包括第四步驟，所述第四步驟為，以協(xié)調(diào)的方式控制 所述第一和第二逆變器，使得當(dāng)向所述第一和第二中性點(diǎn)供給所述交流電 力時(shí)，所述交流電力被轉(zhuǎn)換為直流電力并被輸出至所述蓄電裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合動(dòng)力車輛及其控制方法。控制裝置從車輛導(dǎo)航裝置獲取從車輛的當(dāng)前位置至預(yù)先設(shè)定的充電地點(diǎn)的預(yù)定行駛距離(S20)，并且基于所獲取的預(yù)定行駛距離，隨著車輛接近充電地點(diǎn)而降低用于控制蓄電裝置的SOC的上/下限值(S30)。然后，控制裝置將蓄電裝置的SOC控制在所設(shè)定的上/下限值范圍內(nèi)(S40)。
文檔編號(hào)B60K6/26GK101272942SQ200680035100
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2006年10月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者吉田寬史, 茂刈武志, 金田直哉, 鈴木崇廣 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社