CN103906651B

CN103906651B - 车辆和车辆的控制方法

Info

Publication number: CN103906651B
Application number: CN201180074509.5A
Authority: CN
Inventors: 天野贵士
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2016-04-20
Anticipated expiration: 2031-11-04
Also published as: CN103906651A; JP5692405B2; EP2774802B1; US20140324261A1; WO2013065168A1; US9114726B2; EP2774802A4; EP2774802A1; JPWO2013065168A1

Abstract

车辆(100)具备蓄电装置(110)、使用来自蓄电装置(110)的电力产生行驶驱动力的电动发电机(130)、ECU(300)、和用于检测路面的斜度的斜度检测部(200)。ECU(300)使电动发电机(130)执行一边在产生第1等级的驱动力的第1状态和产生比第1状态小的驱动力的第2状态之间切换一边使车辆(100)行驶的驱动力变更运转。而且，ECU(300)在基于由斜度检测部(200)检测出的斜度识别为车辆(100)行驶在有坡度的路面的情况下，缓和蓄电装置(110)的SOC的上限值和下限值的至少一方。由此，能够使车辆(100)的能效提高，并且使有坡度的路面上的驾驶性能提高。

Description

车辆和车辆的控制方法

技术领域

本发明涉及车辆和车辆的控制方法，更特定而言，涉及利用车辆的惯性力进行行驶的车辆的行驶控制。

背景技术

近年来，作为环保型的车辆，搭载有蓄电装置(例如二次电池、电容器等)且使用从蓄积于蓄电装置的电力产生的驱动力进行行驶的车辆受到注目。在这样的车辆中，例如包括电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。

并且，在这些车辆中，为了进一步削减环境负荷，要求通过减少燃耗、电耗来提高能效。

日本特表2008-520485号公报(专利文献1)公开了以下结构：在具备内燃机和电动发电机的混合动力车辆中，在电动发电机处于发电机模式时，将电动发电机控制成交替地反复实施第一间隔和第二间隔，所述第一间隔是以比车辆电气系统的实际消耗电力大的高输出进行动作的方式驱动电动发电机的间隔，所述第二间隔是停止电动发电机的间隔。

根据日本特表2008-520485号公报(专利文献1)，在电动发电机作为发电机进行动作时，在第一间隔中，在效率高的工作点驱动电动发电机，在第二间隔中，停止电动发电机。由此，可抑制在发电动作时在效率低的状态下继续电动发电机的运转，因此能够提高发电动作中的车辆的能效。

另外，日本特开2010-6309号公报(专利文献2)公开了以下结构：在具备内燃机和电动发电机的混合动力车辆中，交替地反复进行使用内燃机产生的驱动力的行驶和停止内燃机的惰性状态下的行驶。由此，能够在高效率的工作点驱动内燃机，所以能够提高燃耗。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-520485号公报

专利文献2：日本特开2010-6309号公报

专利文献3：日本特开2001-020771号公报

专利文献4：日本特开2009-292424号公报

专利文献5：日本特开2009-298232号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述日本特表2008-520485号公报(专利文献1)中，为在利用电动发电机进行发电的情况下反复进行电动发电机的驱动和停止的结构，而不是使用于车辆行驶的驱动力变化的结构。

另外，日本特开2010-6309号公报(专利文献2)仅公开了在混合动力车辆中反复进行作为内燃机的发动机的驱动和停止并进行加速惰性行驶控制的结构，而对于电动发电机的运转并没有考虑。

在如日本特开2010-6309号公报(专利文献2)所示的进行加速惰性行驶的情况下，在车辆行驶的路面的斜度发生了变化的情况下，因作用于车辆的重力，对车辆的加减速产生影响。因此，为了维持车速，需要与路面的斜度变化相应地控制驱动源的输出，但在日本特开2010-6309号公报(专利文献2)中，没有言及车辆行驶的路面有斜度变化时的具体的控制。

本发明是为了解决这样的问题而完成的，其目的在于，在能够使用来自电动发电机的驱动力进行行驶的车辆中，考虑路面的斜度变化来适当地提高车辆行驶时的能效。

用于解决问题的手段

本发明的车辆具备：蓄电装置；旋转电机，其使用来自蓄电装置的电力产生车辆的行驶驱动力；控制装置，其用于控制旋转电机；以及斜度检测部，其用于检测路面的斜度。控制装置使旋转电机执行一边在产生第1等级的驱动力的第1状态和与第1状态相比减小了驱动力的第2状态之间切换、一边使车辆行驶的驱动力变更运转。控制装置在基于由斜度检测部检测出的斜度识别为车辆行驶在有坡度的路面的情况下，缓和对蓄电装置的充放电的允许范围进行规定的充电状态的上限值和下限值的至少一方。

优选，在车辆行驶在下坡的情况下，控制装置使旋转电机在第2状态下进行再生运转来向车辆提供制动力，并且使用由旋转电机产生的发电电力对蓄电装置充电。在车辆行驶在下坡的情况下，与车辆行驶在平坦路的情况相比，控制装置增大蓄电装置的充电状态的上限值。

优选，在车辆行驶在上坡的情况下，与车辆行驶在平坦路的情况相比，控制装置增大第2状态下的驱动力。在车辆行驶在上坡的情况下，与车辆行驶在平坦路的情况相比，控制装置减小蓄电装置的充电状态的下限值。

优选，在来自用户的要求驱动力的变化处于预定范围内的情况下，控制装置执行驱动力变更运转。

优选，在驱动力变更运转的执行期间，控制装置对第1状态和第2状态进行切换，以使车辆的速度维持在容许范围内。

优选，控制装置对车辆的速度降低至容许范围的下限值进行响应而将旋转电机切换为第1状态，对车辆的速度上升至容许范围的上限值进行响应而将旋转电机切换为第2状态。

优选，车辆还具备产生车辆的行驶驱动力的其他驱动源。控制装置使其他驱动源执行在产生第2等级的驱动力的第3状态和与第3状态相比减小了驱动力的第4状态之间切换的驱动力变更运转。

优选，其他驱动源是发动机。

优选，其他驱动源是与上述旋转电机不同的其他旋转电机。

本发明的车辆的控制方法是关于下述车辆的控制方法，该车辆具有蓄电装置、使用来自蓄电装置的电力产生车辆的行驶驱动力的旋转电机、和用于检测路面的斜度的斜度检测部。控制方法包括：使旋转电机为产生预定等级的驱动力的第1状态的步骤；使旋转电机为与第1状态相比减小了驱动力的第2状态的步骤；执行一边对第1状态和第2状态进行切换、一边使车辆行驶的驱动力变更运转的步骤；以及在基于由斜度检测部检测出的斜度识别为车辆行驶在有坡度的路面的情况下，缓和对蓄电装置的充放电的允许范围进行规定的充电状态的上限值和下限值的至少一方的步骤。

发明的效果

根据本发明，在能够使用来自电动发电机的驱动力进行行驶的车辆中，能够考虑路面的斜度变化来适当地提高车辆行驶时的能效。

附图说明

图1是实施方式1的车辆的整体框图。

图2是用于说明在实施方式1中在下坡行驶的情况下的惯性行驶控制的概要的时间图。

图3是用于说明在下坡行驶的情况下由ECU执行的惯性行驶控制处理的流程图。

图4是用于说明在实施方式1中在上坡行驶的情况下的惯性行驶控制的概要的时间图。

图5是用于说明在上坡行驶的情况下由ECU执行的惯性行驶控制处理的流程图。

图6是实施方式2的混合动力车辆的整体框图。

图7是用于说明在实施方式2中在下坡行驶的情况下的惯性行驶控制的概要的时间图。

图8是用于说明在实施方式2中在下坡行驶的情况下由ECU执行的惯性行驶控制处理的流程图。

图9是将2个电动发电机作为驱动源的实施方式3的车辆的整体框图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，对图中相同或相当部分标注相同标号而不反复进行说明。

[实施方式1]

图1是本发明实施方式1的车辆100的整体框图。如以下详细的说明，车辆100是使用旋转电机作为驱动源的电动汽车或燃料电池车。

参照图1，车辆100具备蓄电装置110、系统主继电器(SystemMainRelay：SMR)115、作为驱动装置的PCU(PowerControlUnit：功率控制单元)120、电动发电机130、动力传递装置140、驱动轮150、斜度检测部200、以及作为控制装置的ECU(ElectronicControlUnit：电子控制单元)300。PCU120包括转换器121、变换器122、电压传感器180、185以及电容器C1、C2。

蓄电装置110是构成为能够充放电的电力储存元件。蓄电装置110构成为包括例如锂离子电池、镍氢电池或铅蓄电池等二次电池、或者双电层电容器等蓄电元件。

蓄电装置110经由电力线PL1、NL1与PCU120连接。并且，蓄电装置110将用于产生车辆100的驱动力的电力供给到PCU120。另外，蓄电装置110蓄积由电动发电机130发电产生的电力。蓄电装置110的输出例如为200V左右。

在蓄电装置110设置有电压传感器170和电流传感器175。电压传感器170检测蓄电装置110的电压VB，并将其检测结果向ECU300输出。电流传感器175检测在蓄电装置输入输出的电流IB，并将其检测值向ECU300输出。

SMR115所包含的继电器的一端与蓄电装置110的正极端子及负极端子连接，另一端与连接于PCU120的电力线PL1、NL1连接。并且，SMR115基于来自ECU300的控制信号SE1，对蓄电装置110与PCU120之间的电力的供给和切断进行切换。

转换器121基于来自ECU300的控制信号PWC，在电力线PL1、NL1与电力线PL2、NL1之间进行电压变换。

变换器122与电力线PL2、NL1连接。变换器122基于来自ECU300的控制信号PWI，将从转换器121供给的直流电力变换为交流电力来驱动电动发电机130。

电容器C1设置在电力线PL1与NL1之间，使电力线PL1与NL1之间的电压变动减少。另外，电容器C2设置在电力线PL2与NL1之间，使电力线PL2与NL1之间的电压变动减少。

电压传感器180和185分别检测施加在电容器C1和C2的两端的电压VL和VH，并将其检测值向ECU300输出。

电动发电机130是交流旋转电机，例如是具备埋设有永磁体的转子的永磁体型同步电动机。

电动发电机130的输出转矩经由构成为包括减速器、动力分配机构的动力传递装置140传递到驱动轮150，从而使车辆100行驶。在车辆100的再生制动动作时，电动发电机130能够通过驱动轮150的旋转进行发电。并且，该发电电力由PCU120变换为蓄电装置110的充电电力。

为了检测车辆100的速度(车速)，在驱动轮150附近设置有速度传感器190。速度传感器190基于驱动轮150的转速来检测车速SPD，并将其检测值输出到ECU300。另外，作为速度传感器，也可以使用用于检测电动发电机130的旋转角的旋转角传感器(未图示)。在该情况下，ECU300基于电动发电机130的旋转角随时间的变化和减速比等，间接地运算车速SPD。

斜度检测部200对车辆100行驶的路面的斜度进行检测。而且，斜度检测部200将所检测出的斜度的检测值SLP向ECU300输出。作为斜度检测部200，例如可以使用倾斜传感器、G传感器等。

ECU300包括均未在图1图示的CPU(CentralProcessingUnit)、存储装置和输入输出缓冲器，进行来自各传感器等的信号的输入、向各设备的控制信号的输出，并且进行蓄电装置110和车辆100的各设备的控制。此外，这些控制不限于基于软件的处理，也可以利用专用的硬件(电子电路)进行处理。

ECU300生成用于控制PCU120、SMR115等的控制信号并将其输出。此外，在图1中，设为设置有一个控制装置作为ECU300的结构，但例如可以设为以下结构：如PCU120用的控制装置、蓄电装置110用的控制装置等那样，按功能或者按控制对象设备设置分开的控制装置。

ECU300基于来自设置于蓄电装置110的电压传感器170、电流传感器175的电压VB和电流IB的检测值，运算蓄电装置110的充电状态SOC(StateofCharge)。

ECU300从上位ECU(未图示)接收基于用户对加速踏板(未图示)的操作而确定的要求转矩TR。ECU300基于来自用户的要求转矩TR，分别生成转换器121和变换器122的控制信号PWC、PWI来驱动电动发电机130。

另外，ECU300接收由用户设定的模式信号MOD。该模式信号MOD是用于指示是否执行后述的惯性行驶控制的信号。模式信号MOD通过特定的开关、操作画面的设定等进行切换。或者，也可以对特定的条件成立进行响应而自动设定模式信号MOD。

例如，在模式信号MOD被设定为有效(ON)的情况下，ECU300进行动作以使得进行惯性行驶控制，在模式信号MOD被设定为无效(OFF)的情况下，ECU300进行动作以使得不进行惯性行驶控制而进行通常的行驶。

在这样的车辆中，当从电动发电机130产生驱动力时，蓄电装置的电力被消耗。因为蓄电装置110的容量预先确定，所以为了通过蓄积于蓄电装置的电力行驶尽可能长的距离，需要提高行驶期间的能效并抑制电力消耗。

由于在车辆的行驶期间惯性力作用于车辆，所以在行驶期间将由电动发电机产生的驱动力降低为比维持车速所需的驱动力低的情况下，虽然车速逐渐降低，但是在一段时间内能使用车辆的惯性力来继续行驶(以下，也称为“惯性行驶”。)。

在该惯性行驶期间，由于通过电动发电机输出的驱动力小，所以来自蓄电装置的电力消耗少。因此，若能够活用惯性行驶来进行行驶，则可能会改善车辆行驶时的能效。

因此，在实施方式1中，在图1所示的车辆中，在来自用户的要求转矩大致一定从而进行车速维持一定的行驶的情况下，执行惯性行驶控制，提高行驶期间的能效，在所述惯性行驶控制中，进行使来自电动发电机的驱动力处于高输出状态即进行加速行驶的情况、和电动发电机的驱动力处于低输出状态(也包括驱动力为零的情况)即进行惯性行驶的情况反复来行驶的运转(以下，也称为“驱动力变更运转”。)。

另外，在实施方式1中，上述的惯性行驶控制在下坡和上坡这样的有斜度的路面上行驶时也适用。然而，在这样的有斜度的路面的情况下，在进行惯性行驶时，由于作用于车辆的重力的影响，与行驶在平坦路的情况相比，减速度有可能会增减。如此一来，在驱动力变更运转期间斜度发生了变化的情况下，由于减速度的变化，可能会对驾驶员造成转矩冲击。

为了应对这样的减速度的变动，有时进行控制，使得：在惯性行驶期间通过电动发电机来产生抵消因重力的影响导致的减速度变动这样的转矩，使行驶在平坦路时的减速度与行驶在下坡或上坡时的减速度大致为相同水平。

(下坡的情况)

在下坡的情况下，由于重力，减速度降低，车速难以减速，因此在惯性行驶期间，通过电动发电机来产生再生转矩，从而补偿因重力而降低的减速度。

此时，在下坡进行了再生制动的情况下，电动发电机通过再生制动而发电，其发电电力蓄积在蓄电装置中。然而，该情况下，当蓄电装置的SOC达到使用允许范围的上限值时，之后无法对蓄电装置充电，因此无法进行惯性行驶时的再生动作。因此，例如，在行驶在长段下坡的情况下，在下坡的途中再生动作会停止，惯性行驶时的减速度发生变化，有可能会对驾驶员的感觉产生影响。

因此，在实施方式1中，在下坡执行惯性行驶控制的情况下，使对蓄电装置的SOC的使用允许范围进行规定的上限值暂时缓和而将其变更为较大值。由此，在尽可能长的期间继续惯性行驶时的再生制动，提高驾驶性能。

此外，SOC的使用允许范围的上限值通常相对于立刻引起蓄电装置的故障的界限值而设有一定的余裕。进一步，下坡持续的期间比较短。因此，即使在下坡持续的短的期间使上限值缓和，立即导致蓄电装置的劣化或故障的可能性也非常低。

图2是用于说明在实施方式1中在车辆100行驶在下坡的情况下的惯性行驶控制的图。在图2中，横轴表示时间，纵轴表示路面的斜度、车速SPD、电动发电机的输出、来自用户的要求功率、蓄电装置(电池)的充放电电力以及蓄电装置的SOC。此外，关于蓄电装置的充放电电力，用正值表示放电电力，用负值表示充电电力。

参照图1和图2，首先，考虑车辆100在平坦道路上以一定的车速V1进行行驶的情况(～时刻t6)。在该情况下，如图2所示，从用户要求的功率被赋予大致一定的值。此外，所谓“从用户要求的功率为大致一定的值”，意味着以下状态：虽然多少存在变动，但在某预定时间内，用户要求功率维持在预先确定的预定范围内(例如，±3％)。

在不应用实施方式1的惯性行驶控制的情况下，电动发电机130的输出如图2中的虚线W13那样以大致一定的大小连续输出。由此，车速SPD如图2中的虚线W11那样维持为大致一定。

此时，由于如图2中的虚线W15那样从蓄电装置110连续输出一定的电力，所以蓄电装置110的SOC如图2中的虚线W18那样线性减少。

然后，在时刻t6路面的斜度发生变化，车辆100来到下坡时，由于作用于车辆100的重力的影响，作用于车辆行进方向的驱动力实质上增加，减速度会降低而加速度会增加。由此，车速会上升，有时变得无法将车速维持在容许范围内。如此，与前方车辆的车间距离逐渐缩短，存在成为碰撞等的原因的可能性。

另一方面，在应用了实施方式1的惯性行驶控制的情况下，基本上，交替地反复进行以电动发电机130提供的预定的驱动力进行行驶的加速行驶和以比加速行驶时的驱动力小的驱动力进行行驶的惯性行驶。此外，在惯性行驶时，也包括来自电动发电机130的驱动力为零、即电动发电机130为停止状态的情况。在图2中，以在平坦路的情况下的惯性行驶时将电动发电机130设为停止状态的情况为例进行说明。

具体而言，在时刻t1之前，处于不应用实施方式1的惯性行驶控制的状态，连续输出马达输出PM0。

当在时刻t1由用户指示了执行惯性行驶控制时，首先停止电动发电机130(图2中的实线W12)。于是，来自电动发电机130的驱动力消失，因此，如图2中的实线W10那样，开始基于惯性力的行驶，车速SPD逐渐降低。

此时，来自蓄电装置110的充放电电力为零，所以SOC的降低受到抑制。

然后，当车速SPD降低至对作为目标的车速V1预先确定的容许范围的下限值LL时(图2中的时刻t2)，重新开始电动发电机130的驱动。此时的马达输出设定为比为了维持车速V1而需要的输出PM0大的PM1。由此，车辆100加速。此时，在驱动力产生期间，SOC的减少量比不进行惯性行驶的情况大，但由于电力在时刻t1～t2的惯性行驶中不被消耗，所以总的SOC维持高的状态(图2中的实线W16)。

然后，当车速SPD上升至预先确定的上述容许范围的上限值UL时，再次停止电动发电机130(图2中的时刻t3)，执行惯性行驶。

之后，同样地，当车速SPD降低至下限值LL时驱动电动发电机130驱动，进而，当车速SPD上升至上限值UL时停止电动发电机130。

通过反复这样的驱动力变更运转，虽然车速SPD在上述容许范围内变动，但能够一边将平均速度维持为大致V1，一边抑制蓄电装置的SOC的减少。其结果，整体上能够提高能效，增大通过蓄积于蓄电装置的电力进行的可行驶距离。

然后，在时刻t6路面的斜度发生变化，车辆100来到下坡时，与斜度变化相对应，加速行驶时的电动发电机130的驱动力降低到PM2(<PM1)。如此，通过降低电动发电机130的驱动力，能够降低与作用于车辆的重力相当的驱动力，因此结果能够抑制车速的上升。

另外，在下坡行驶期间的惯性行驶时，电动发电机130被控制成产生负转矩(再生转矩)的输出PMR。由此，能够抵消因重力的作用产生的加速度，能够维持行驶在平坦路时的惯性行驶期间的减速度。

在电动发电机130进行再生动作的期间，通过电动发电机130进行发电。而且，在因惯性行驶时的再生动作产生的制动力PMR比加速行驶时的驱动力PM2大的情况下，如图2的实线W16所示，在下坡行驶的期间，SOC逐渐增加。

进而，在下坡行驶的期间，对SOC的使用允许范围进行规定的上限值SHL被扩大到比平坦路行驶时的S1大的S2(S1<S2)(图2的实线W17)。由此，在执行惯性行驶控制的同时行驶在下坡的期间，允许惯性行驶期间的再生动作，直到SOC到达扩大后的上限值S2(图2中的时刻t12～t13)。

然后，在时刻t14恢复为平坦路时，SOC的上限值恢复为通常的S1。

此外，关于行驶在下坡时的马达输出的设定，例如可以设定为抵消因重力造成的影响而获得与行驶在平坦路时的加速度同等的加速度，也可以设定为使加速行驶的时间与惯性行驶的时间之和在平坦路和下坡相同。进而可以设为：马达输出优选根据斜度的大小而变化，在下坡的斜度进一步增加的情况下，与其对应地使马达输出进一步降低。

另外，在图2中，以斜度的变化呈台阶状进行变化的情况为例进行了说明，但也可以为：在斜度连续增加的情况下，与其对应地，使马达输出也连续地增加。

在实施方式1的惯性行驶控制中，如上所述，在来自用户的要求功率大致一定的情况下，执行图2中所示的驱动力变更运转。另一方面，在来自用户的要求功率发生变动的加速时和减速时，不执行驱动力变更运转。在用户要求功率增加的加速时，从电动发电机130连续输出驱动力，使车辆加速。另外，在用户要求功率减少的减速时，停止或降低来自电动发电机130的驱动力，减速至所希望的车速。

图3是用于说明在实施方式1中在下坡行驶的情况下由ECU300执行的惯性行驶控制处理的流程图。图3和后述的图5、8所示的流程图中的各步骤通过以预定周期执行预先存储于ECU300的程序来实现。或者，一部分步骤也可以构筑专用的硬件(电子电路)来实现处理。

参照图1和图3，在步骤(以下，将步骤省略为S)100中，ECU300基于由用户设定的模式信号MOD，判定是否选择了惯性行驶控制。

在模式信号MOD被设定为无效(OFF)而没有选择惯性行驶控制的情况下(在S100中为“否”)，跳过以后的处理，ECU300将处理返回到主例程。

在模式信号MOD被设定为有效(ON)而选择了惯性行驶控制的情况下(在S100中为“是”)，处理进入S110，ECU300接着基于要求转矩TR判断来自用户的要求功率是否大致一定。

在用户要求功率大致一定的情况下(在S110中为“是”)，处理进入S120，ECU300选择为执行驱动力变更运转。此外，虽然在图3未示出，但在驱动力变更刚开始之后，如图2所示，首先停止电动发电机130来执行惯性行驶。

ECU300接着在S130中，基于来自斜度检测部200的信号SLP，判定是否检测到下坡。

在未检测到下坡的情况下(S130中“否”)，处理进入S140，ECU300将行驶在平坦路时的驱动力设定为加速行驶时的马达驱动力，并且将蓄电装置110的SOC的上限值SHL设定为S1。然后，理进入S150。

另一方面，在检测到下坡的情况下(S130中“是”)，处理进入S145，ECU300将根据斜度比平坦路时降低了的驱动力设定为加速行驶时的马达驱动力，并且将SOC的上限值SHL设定为S2(>S1)。然后，ECU300使处理进入S150。

然后，在S150中，ECU300判定车速SPD是否上升至速度容许范围的上限值UL。

如上所述，在驱动力变更运转刚开始之后，因为首先停止电动发电机130来执行惯性行驶，所以车速SPD比上限值UL低，且车速SPD逐渐降低。

即，车速SPD未上升至速度容许范围的上限值UL(在S150中为“否”)，处理进入S155，接着，ECU300判定车速SPD是否降低至速度容许范围的下限值LL。

在车速SPD在速度容许范围内正在降低(LL<SPD<UL)的情况下，即在车速SPD未降低至速度容许范围的下限值LL的情况下(在S155中为“否”)，处理进入S174，ECU300保持当前的电动发电机130的状态，继续进行惯性行驶。之后，处理返回主例程，在下个控制周期再次从S100开始执行处理。

在继续进行惯性行驶的期间，在车速SPD降低至速度容许范围的下限值LL的情况下(SPD≦LL)(在S155中为“是”)，处理进入S172，ECU300使用在S140或S145中设定的驱动力来驱动电动发电机130而执行加速行驶。由此，车速SPD上升。

在执行该加速行驶而车速在速度容许范围内上升的期间，在S150和S155中选择了“否”，ECU300在S174中继续进行加速行驶，直到车速SPD达到速度容许范围的上限值UL为止。

此外，在执行加速行驶的期间，在从下坡恢复到平坦路的情况下，通过S130以及S140，马达驱动力恢复到平坦路时的驱动力。

然后，当车速SPD上升至速度容许范围的上限值UL时(S150中“是”)，ECU300从加速行驶切换到惯性行驶，使处理进入S160，判定当前是否为车辆100处于下坡行驶期间、且蓄电装置110的SOC比在S145中设定的上限值S2小。

在车辆100处于下坡行驶期间、且蓄电装置110的SOC比在S145中设定的上限值S2小的情况下(S160中“是”)，处理进入S171，ECU300进行电动发电机130的再生运转，维持平坦路行驶时的减速度，并且执行惯性行驶。

另一方面，在车辆100没有处于下坡行驶期间、或者即使处于下坡行驶期间但SOC为上限值S2以上的情况下(S160中“否”)，处理进入S170，ECU300执行停止了电动发电机130的惯性行驶。

在用户要求功率保持为大致一定的期间，执行如上所述的驱动力变更运转，以使车速SPD维持在速度容许范围内。

另一方面，在为了加速或减速来自用户的要求功率发生了变动的情况下(在S110中为“否”)，处理进入S125，ECU300中断驱动力变更运转。

然后，在通过用户要求功率指示了加速的情况下(在S127中为“是”)，ECU300以牵引状态驱动电动发电机130，对车辆100进行加速(S176)。

另一方面，在从用户指示了减速的情况下(在S127中为“否”)，处理进入S148，ECU300执行基于停止了电动发电机130的惯性行驶的减速(S178)。或者，在需要更迅速地减速的情况下，执行伴随通过以再生状态驱动电动发电机130而实现的再生制动的减速。或者，也可以一边切换基于惯性行驶的减速和伴随再生制动的减速，一边进行减速。

之后，当由用户进行的加速或减速动作结束而成为用户要求功率大致一定的状态时(在S110中为“是”)，重新开始驱动力变更运转。

通过按照以上的处理进行控制，在来自用户的要求功率大致一定的状态下，能够执行反复进行惯性行驶和加速行驶的驱动力变更运转。而且，在路面的斜度发生变化而行驶在下坡的情况下，根据下坡方向的斜度的增加，降低电动发电机的驱动力。进而，在下坡行驶时，通过缓和蓄电装置的SOC的上限值，能够在惯性行驶时更长地继续由电动发电机进行的再生动作，因此能够在尽可能长的期间维持与平坦路行驶时相同水平的减速度。由此，能够抑制在下坡由于重力的影响导致车速上升、同时提高车辆行驶时的能效，并且能够提高下坡行驶时的驾驶性能。

(上坡的情况)

在上坡的情况下，为了补偿因重力而增加的减速度，从电动发电机产生与在惯性行驶期间增加的减速度对应的驱动力。

此时，当在上坡的惯性行驶时产生驱动力时，从蓄电装置输出更多的电力。然而，该情况下，当蓄电装置的SOC达到使用允许范围的下限值时，之后无法从蓄电装置输出电力，因此会无法继续惯性行驶控制。

因此，在实施方式1中，在上坡执行惯性行驶控制的情况下，使对蓄电装置的SOC的使用允许范围进行规定的下限值暂时缓和而将其变更为更小的值。由此，至少继续惯性行驶控制直到结束爬坡，防止有可能因在上坡行驶期间的速度降低而导致的交通堵塞、追尾事故。

此外，当SOC低于下限值时，通常禁止来自蓄电装置的电力的输出，但与下坡的情况同样，通常在蓄电装置内的电力完全枯竭的状态之前设置些许余裕。因此，例如也可以设为：作为紧急时对应，能够使用蓄电装置的电力直到使用开关等达到更低的SOC，由此即使在SOC低于下限值的情况下，也能够短时间使用残留在蓄电装置中的电力。由此，至少能够进行行驶直到到达最近的充电站。

图4是用于说明在实施方式1中在车辆100行驶在上坡的情况下的惯性行驶控制的图。

参照图1以及图4，在时刻t26之前，与图2中所示的下坡的情况同样，车辆100一边执行在反复进行电动发电机130的驱动和停止的同时进行行驶的惯性行驶控制，一边在平坦路上行驶。

然后，在时刻t26从平坦路来到上坡时，为了补偿由于作用于车辆的重力的影响而增加的减速度，将加速行驶的驱动力从平坦路的驱动力PM1A增加到PM2A。

另外，即使在惯性行驶中，也从电动发电机130输出用于补偿因作用于车辆的重力的影响而增加的减速度的低输出的驱动力PML。由此，能够将上坡行驶中的惯性行驶时的减速度维持为与平坦路行驶中的惯性行驶时的减速度相同水平。

然后，在上坡行驶期间的图4的时刻t26～t34之前，对SOC的使用允许范围进行规定的下限值SLL被设定为比平坦路行驶时的下限值S3低的S4(<S3)(图4中的实线W23)。

由此，如从图4中的时刻t32附近到时刻t34所示，即使在SOC低于通常的下限值S3的情况下，也能够继续使用来自蓄电装置110的电力来继续惯性行驶控制，直到结束爬坡。

图5是用于说明在上坡行驶的情况下由ECU300执行的惯性行驶控制处理的流程图。图5是将在下坡的情况下图3中所示的流程图中的步骤S130、S140、S145、S160、S171、S172分别替换为S130A、S140A、S145A、S160A、S171A、S172A而得到的流程图。在图5中，不反复说明与图3重复的步骤。

参照图1以及图5，在选择了惯性行驶控制(S100中“是”)、且判定为用户要求功率大致一定(S110中“是”)并开始驱动力变更运转的执行时(S120)，处理进入S130A，ECU300基于来自斜度检测部200的信号SLP，判定车辆100当前是否处于上坡行驶期间。

在未检测到上坡的情况下(S130A中“否”)，处理进入S140A，ECU300将行驶在平坦路时的驱动力设定为加速行驶时的马达驱动力，并且将蓄电装置110的SOC的下限值SLL设定为S3。

另一方面，在检测到上坡的情况下(S130A中“是”)，处理进入S145A，ECU300将根据斜度比平坦路时增加了的驱动力设定为加速行驶时的马达驱动力，并且将SOC的下限值SLL设定为S4(<S3)。

在惯性行驶中车速SPD降低到下限值LL时(S155中“是”)，ECU300使用在S140A或S145A中设定的高输出的驱动力来驱动电动发电机130，执行加速行驶(S172A)。

然后，在加速行驶执行期间，当车速SPD上升至上限值UL的情况下(S150中“是”)，ECU300使处理进入S160A，判定是否当前车辆100处于上坡行驶期间、且蓄电装置110的SOC比下限值SLL大。

在不是上坡行驶期间或SOC为下限值SLL以下的情况下(S160A中“否”)，ECU300停止电动发电机130来执行惯性行驶(S170)。

另一方面，在上坡行驶期间、且SOC比下限值SLL大的情况下(S160A中“是”)，ECU300以补偿由于重力的影响导致的减速度的增加的程度的低驱动力一边运转电动发电机130一边执行惯性行驶(S171A)。

在用户要求功率发生变动(S110中“否”)且驱动力变更运转被中断的情况下(S125)，如果为加速中(S127中“是”)，则ECU300驱动电动发电机130进行加速(S176)。另外，如果为减速中(S127中“否”)，则ECU300执行基于停止了电动发电机130的惯性行驶的减速或在需要更迅速地减速的情况下执行伴随通过以再生状态驱动电动发电机130而实现的再生制动的减速(S178)。或者，也可以一边切换基于惯性行驶的减速和伴随再生制动的减速一边进行减速。

通过按照以上的处理进行控制，在来自用户的要求功率大致一定的状态下，能够执行反复进行惯性行驶和加速行驶的驱动力变更运转。而且，在路面的斜度发生变化而行驶在上坡的情况下，根据上坡方向的斜度的增加，增加电动发电机的驱动力。进而，在上坡行驶时，通过缓和蓄电装置的SOC的下限值，能够至少继续惯性行驶直到结束爬坡。由此，能够抑制在上坡由于重力的影响导致车速降低，并且能够提高车辆行驶时的能效。

[实施方式2]

在实施方式1中，对作为驱动源单独设置电动发电机的情况下的惯性行驶控制进行了说明。

在实施方式2中，对除了电动发电机之外还搭载发动机的混合动力车辆适用惯性行驶控制的情况进行说明。

图6是实施方式2的车辆100A的整体框图。在图6中，成为以下结构：图1中的PCU120替换为PCU120A，且作为驱动源，取代电动发电机130而具备电动发电机130A、130B以及发动机160。在图6中，不反复说明与图1重复的元件。

参照图6，PCU120A包括转换器121、变换器122A、122B、电容器C1、C2以及电压传感器180、185。

变换器122A、122B经由电力线PL2、NL1与转换器121并联连接。

变换器122A通过来自ECU300的控制信号PWI1而受控制，将来自转换器121的直流电力变换为交流电力来驱动电动发电机130A(以下，也称为“MG1”)。另外，变换器122A将由电动发电机130A发电产生的交流电力变换为直流电力，并经由转换器121对蓄电装置110进行充电。

变换器122B通过来自ECU300的控制信号PWI2而受控制，将来自转换器121的直流电力变换为交流电力来驱动电动发电机130B(以下，也称为“MG2”)。另外，变换器122B将由电动发电机130B发电产生的交流电力变换为直流电力，并经由转换器121对蓄电装置110进行充电。

电动发电机130A、130B的各输出轴与构成为包括例如行星齿轮那样的动力分配机构的动力传递装置140A结合。并且，来自电动发电机130A、130B的驱动力被传递到驱动轮150。

另外，电动发电机130A、130B也经由动力传递装置140A与发动机160结合。发动机160通过来自ECU300的控制信号DRV而受控制。从发动机160产生的驱动力经由动力传递装置140A传递到驱动轮150和电动发电机130A。ECU300对由电动发电机130A、130B和发动机160产生的驱动力进行协调性控制来使车辆行驶。

此外，在实施方式2中，电动发电机130A用作启动发动机160时的启动马达，并且专门用作被发动机160驱动来进行发电的发电机。另外，电动发电机130B专门用作用于使用来自蓄电装置110的电力来驱动驱动轮150的电动机。

另外，在图6中，示出了具备两台电动发电机和一台发动机的结构的例子，但电动发电机的数量不限于此，例如，电动发电机也可以是一台。或者，还可以具备多于两台的电动发电机。

接着，使用图7以及图8来说明实施方式2中的惯性行驶控制。图7是用于说明实施方式2中的惯性行驶控制的概要的时间图，横轴表示时间，纵轴表示路面的斜度、车速SPD、电动发电机(MG2)的输出、发动机的输出，来自用户的要求功率、以及蓄电装置的充放电电力。此外，在图7以及图8中，以车辆行驶在下坡的情况为例进行了说明，但对于车辆行驶在上坡的情况，也能够与实施方式1同样地适用。

参照图7，在实施方式2中，通过来自电动发电机130B的驱动力以及来自发动机160的驱动力生成惯性行驶控制中的加速行驶时的驱动力。具体而言，在图7中行驶在平坦路的时刻t41～t46，来自电动发电机130B的驱动力PM1C与来自发动机160的驱动力PE1C之和被设定为比维持车速所需要的驱动力PM0C大。另外，在下坡行驶的时刻t46之后，来自电动发电机130B的驱动力PM2C与来自发动机160的驱动力PE2C之和被设定为比平坦路行驶时的总驱动力小。

此外，关于加速行驶时的来自电动发电机130B的驱动力与来自发动机160的驱动力的比率，考虑电动发电机130B以及发动机160的能效，以使总能效高的方式进行适当设定。

另外，在图7中，因为每次进行加速行驶时都启动发动机160，所以在即将执行加速行驶之前，通过电动发电机130A(MG1)使发动机160起转(cranking)。

图8是用于说明在实施方式2中由ECU300执行的惯性行驶控制处理的流程图。图8是将实施方式1的图3中说明的流程图中的步骤S140、S145、S170、S172、S174、S176、S178分别替换为S140B、S145B、S170B、S172B、S174B、S176B、S178B而得到的流程图。在图8中，不反复说明与图3重复的步骤。

参照图6以及图8，图8中的S140B、S145B、S170B、S172B、S174B、S176B、S178B是在图3中的S140、S145、S170、S172、S174、S176、S178中除了电动发电机130B(MG2)之外还添加了关于发动机160的驱动条件而得到的步骤。

在用户要求功率一定(S110中“是”)而执行驱动力变更运转的情况下(S120)，ECU300根据路面是否为下坡来设定加速行驶时的电动发电机130B以及发动机160的驱动力，并且设定SOC的上限值SHL。具体而言，在不是下坡的情况下(S130中“否”)，ECU300选择行驶在平坦路时的驱动力，并且将SOC的上限值SHL设定为S1(S140B)。另外，在下坡的情况下(S130中“是”)，考虑重力的影响来设定电动发电机130B以及发动机160的驱动力以使其成为比平坦路时小的驱动力(S145B)。

当车速SPD降低至下限值LL时(S155中“是”)，ECU300使用在S140B或S145B中设定的驱动力来驱动MG2以及发动机160，执行加速行驶(S172B)。

而且，在车速SPD上升至上限值UL(S150中“是”)、且不处于下坡行驶期间或SOC为上限值SHL以上的情况下(S160中“否”)，ECU300停止MG2以及发动机160来执行惯性行驶(S170B)。

另一方面，在下坡行驶期间、且SOC比上限值SHL小的情况下(S160中“是”)，使发动机160停止，并且使电动发电机130B进行再生运转(S171B)。

另外，在用户要求功率发生变动(S110中“否”)而中断了驱动力变更运转的情况下(S125)，如果为加速中(S127中“是”)，则ECU300使用MG2或者并用MG2和发动机160来进行加速(S176B)。另外，如果为减速中(S127中“否”)，则ECU300停止发动机160，并且将MG2切换为停止或低输出状态来进行减速(S178B)。此外，在减速时，也可以执行MG2的再生动作来进行减速。

通过按照以上的处理进行控制，在将发动机以及电动发电机作为驱动源的混合动力车辆中，通过进行考虑了下坡的惯性行驶控制，能够提高能效并提高驾驶性能。

此外，在上述的说明中，以在下坡行驶的情况下使加速行驶中的MG2和发动机160双方的驱动力比平坦路时小的情况为例进行了说明，但也可以考虑MG2和发动机160的能效以及驱动力的响应性等来减小MG2和发动机160的任一方的驱动力。而且，在特定的情况或特定的定时，也可以通过MG2和发动机160的任一方来输出总驱动力。

另外，虽然在图7以及图8中没有示出，但也可以使MG2在平坦路的惯性行驶时以低驱动力进行运转，也可以使发动机160在平坦路以及/或者下坡的惯性行驶时以低驱动力进行运转。

[实施方式3]

在上述实施方式2中，以具备发动机和电动发电机作为多个驱动源的混合动力车辆为例进行了说明，但本发明也能够应用于例如如图9所示的具有能够使用来自两个电动发电机的驱动力进行行驶的双马达结构作为多个驱动源的电动汽车等具有其他结构的车辆。

图9的车辆100B是在图6的车辆100A中未装备发动机160的结构，车辆100B使用电动发电机130A(MG1)和电动发电机130B(MG2)双方的驱动力进行行驶。

在该情况下，不能如实施方式2那样使用电动发电机130A(MG1)对蓄电装置110进行充电，但通过在实施方式2的图7中替换为用MG1输出发动机160的驱动力，也能够进行驱动力变更运转。

另外，在实施方式2的图6的结构中，MG1也用作电动机而非发电机，使用由MG1、MG2和发动机160这三个驱动源产生的驱动力进行行驶的情况下，也能够应用本发明。

应该认为，本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是通过上述说明来表示，而是通过权利要求来表示，意在包含与权利要求等同的含义以及范围内的所有变更。

标号的说明

100、100A、100B车辆，110蓄电装置，115SMR，120PCU，121转换器，122、122A、122B变换器，130、130A、130B电动发电机，140、140A动力传递装置，150驱动轮，160发动机，170、180、185电压传感器，175电流传感器，190速度传感器，200斜度检测部，300ECU，C1、C2电容器，PL1、PL2、NL1电力线。

Claims

1.一种车辆，具备：

蓄电装置(110)；

旋转电机(130，130B)，其使用来自所述蓄电装置(110)的电力产生所述车辆(100)的行驶驱动力；

控制装置(300)，其用于控制所述旋转电机(130，130B)；以及

斜度检测部(200)，其用于检测路面的斜度，

所述控制装置(300)使所述旋转电机(130，130B)执行一边在产生第1等级的驱动力的第1状态和与所述第1状态相比减小了驱动力的第2状态之间切换、一边使所述车辆(100)行驶的驱动力变更运转，

所述控制装置(300)，在基于由所述斜度检测部(200)检测出的斜度识别为所述车辆(100)行驶在有坡度的路面的情况下，缓和对所述蓄电装置(110)的充放电的允许范围进行规定的充电状态的上限值和下限值的至少一方，

在所述车辆(100)行驶在下坡的情况下，所述控制装置(300)使所述旋转电机(130，130B)在所述第2状态下进行再生运转来向所述车辆(100)提供制动力，并且使用由所述旋转电机(130，130B)产生的发电电力对所述蓄电装置(110)充电，

在所述车辆(100)行驶在下坡的情况下，与所述车辆(100)行驶在平坦路的情况相比，所述控制装置(300)增大所述蓄电装置(110)的充电状态的上限值。

2.一种车辆，具备：

蓄电装置(110)；

控制装置(300)，其用于控制所述旋转电机(130，130B)；以及

斜度检测部(200)，其用于检测路面的斜度，

在所述车辆(100)行驶在上坡的情况下，与所述车辆(100)行驶在平坦路的情况相比，所述控制装置(300)增大所述第2状态下的驱动力，

在所述车辆(100)行驶在上坡的情况下，与所述车辆(100)行驶在平坦路的情况相比，所述控制装置(300)减小所述蓄电装置(110)的充电状态的下限值。

3.根据权利要求1或2所述的车辆，

在来自用户的要求驱动力的变化处于预定范围内的情况下，所述控制装置(300)执行驱动力变更运转。

4.根据权利要求1或2所述的车辆，

在驱动力变更运转的执行期间，所述控制装置(300)对所述第1状态和所述第2状态进行切换，以使所述车辆(100)的速度维持在容许范围内。

5.根据权利要求4所述的车辆，

所述控制装置(300)，对所述车辆(100)的速度降低至所述容许范围的下限值进行响应而将所述旋转电机切换为所述第1状态，对所述车辆(100)的速度上升至所述容许范围的上限值进行响应而将所述旋转电机切换为所述第2状态。

6.根据权利要求1或2所述的车辆，

还具备产生所述车辆(100)的行驶驱动力的其他驱动源(160，130A)，

所述控制装置(300)使所述其他驱动源(160，130A)执行在产生第2等级的驱动力的第3状态和与所述第3状态相比减小了驱动力的第4状态之间切换的驱动力变更运转。

7.根据权利要求6所述的车辆，

所述其他驱动源是发动机(160)。

8.根据权利要求6所述的车辆，

所述其他驱动源是与所述旋转电机(130B)不同的其他旋转电机(130A)。

9.一种车辆的控制方法，所述车辆具有蓄电装置(110)、使用来自所述蓄电装置(110)的电力产生车辆的行驶驱动力的旋转电机(130，130B)、和用于检测路面的斜度的斜度检测部(200)，所述控制方法包括：

使所述旋转电机(130，130B)为产生预定等级的驱动力的第1状态的步骤；

使所述旋转电机(130，130B)为与所述第1状态相比减小了驱动力的第2状态的步骤；

执行一边对所述第1状态和所述第2状态进行切换、一边使所述车辆(100)行驶的驱动力变更运转的步骤；以及

在基于由所述斜度检测部(200)检测出的斜度识别为所述车辆(100)行驶在有坡度的路面的情况下，缓和对所述蓄电装置(110)的充放电的允许范围进行规定的充电状态的上限值和下限值的至少一方的步骤，

在所述车辆(100)行驶在下坡的情况下，使所述旋转电机(130，130B)在所述第2状态下进行再生运转来向所述车辆(100)提供制动力，并且使用由所述旋转电机(130，130B)产生的发电电力对所述蓄电装置(110)充电，并且，在所述车辆(100)行驶在下坡的情况下，与所述车辆(100)行驶在平坦路的情况相比，增大所述蓄电装置(110)的充电状态的上限值。

10.一种车辆的控制方法，所述车辆具有蓄电装置(110)、使用来自所述蓄电装置(110)的电力产生车辆的行驶驱动力的旋转电机(130，130B)、和用于检测路面的斜度的斜度检测部(200)，所述控制方法包括：

在所述车辆(100)行驶在上坡的情况下，与所述车辆(100)行驶在平坦路的情况相比，增大所述第2状态下的驱动力，并且，在所述车辆(100)行驶在上坡的情况下，与所述车辆(100)行驶在平坦路的情况相比，减小所述蓄电装置(110)的充电状态的下限值。