專利名稱：混合動(dòng)力汽車及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車及其控制方法。
背景技術(shù)：
以往，已知有具備發(fā)動(dòng)機(jī)、笫1電機(jī)以及被連接到車軸上的行星齒
輪機(jī)構(gòu)、被連接到該車軸的第2電機(jī)和可以與第1以及第2電機(jī)交換電 力的蓄電池的混合動(dòng)力汽車(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在此混合動(dòng)力汽車 中，在規(guī)定條件成立時(shí)，通過(guò)利用了第1以及笫2電機(jī)的起動(dòng)(cranking) 使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，并執(zhí)行伴隨著將點(diǎn)火時(shí)期向滯后側(cè)的調(diào)整的發(fā)動(dòng)機(jī)的催 化劑預(yù)熱運(yùn)行。由此，在上述規(guī)定條件成立時(shí)，能夠使排氣溫度上升以 促進(jìn)對(duì)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣進(jìn)行凈化的催化劑的激活。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-251178號(hào)>^才艮
然而，在上述那樣的混合動(dòng)力汽車中，優(yōu)選，即使在本來(lái)需要執(zhí)行 上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行的情況下，在蓄電池的剩余容量低于規(guī)定的閾值時(shí) 借助于利用來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力而獲得的第l電機(jī)的發(fā)電電力對(duì)蓄電池進(jìn) 行充電。但是，若在催化劑尚未被充分激活的狀態(tài)下使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行以對(duì) 蓄電池進(jìn)行充電，有可能排氣未被催化劑良好地凈化而使排氣排放惡 化。
發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車及其控制方法的目的是，更為適當(dāng)?shù)?執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)的催化劑預(yù)熱運(yùn)行和用于對(duì)蓄電單元進(jìn)行充電的內(nèi)燃機(jī)的 運(yùn)行以抑制排氣排放惡化的同時(shí)確保蓄電單元的剩余容量。
本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車及其控制方法為了達(dá)到上述目的而采用以 下的技術(shù)方案。
根據(jù)本發(fā)明提供一種混合動(dòng)力汽車具備內(nèi)燃機(jī)；
凈化單元，包含用于凈化從上述內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的催化劑；
催化劑溫度取得單元，取得上述催化劑的溫度；
電力動(dòng)力輸入輸出單元，被連接于規(guī)定的車軸和上述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃 機(jī)軸，可以利用來(lái)自上述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力的至少一部分進(jìn)行發(fā)電并且可以 伴隨著電力的輸入輸出對(duì)上述車軸輸出動(dòng)力或從上述車軸輸入動(dòng)力；
電機(jī)，可以對(duì)上述車軸或者不同于該車軸的其他車軸輸出動(dòng)力；
蓄電單元，可以與上述電力動(dòng)力輸入輸出單元以及上述電機(jī)交換電
力；
剩余容量取得單元，取得上述蓄電單元的剩余容量；
催化劑預(yù)熱可否判定單元，在系統(tǒng)啟動(dòng)之際，基于上述取得的催化 劑的溫度以及剩余容量來(lái)判斷可否執(zhí)行用于促進(jìn)該催化劑的激活的上 述內(nèi)燃機(jī)的催化劑預(yù)熱運(yùn)行；
強(qiáng)制充電可否判定單元，在由上述催化劑預(yù)熱可否判定單元判斷為 不應(yīng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，基于上述所取得的催化劑的溫度、剩 余容量和上述內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量來(lái)判定可否執(zhí)行伴隨著上述 內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的上述蓄電單元的強(qiáng)制充電；以及
控制單元，在由上述催化劑預(yù)熱可否判定單元判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述催 化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，對(duì)上述內(nèi)燃機(jī)、上述電力動(dòng)力輸入輸出單元和上述電機(jī) 進(jìn)行控制，以執(zhí)行該催化劑預(yù)熱運(yùn)行，在由上述強(qiáng)制充電可否判定單元判 斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述強(qiáng)制充電時(shí)，對(duì)上述內(nèi)燃機(jī)、上述電力動(dòng)力輸入輸出單 元和上述電機(jī)進(jìn)行控制，以執(zhí)行該強(qiáng)制充電。
在此混合動(dòng)力汽車中，在系統(tǒng)啟動(dòng)之際基于對(duì)來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的排氣進(jìn) 行凈化的催化劑的溫度以及蓄電單元的剩余容量來(lái)判定可否執(zhí)行用于 促進(jìn)催化劑的激活的內(nèi)燃機(jī)的催化劑預(yù)熱運(yùn)行，在判斷為不應(yīng)執(zhí)行催化 劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，進(jìn)一步基于催化劑的溫度以及蓄電單元的剩余容量和內(nèi) 燃機(jī)怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量來(lái)判定可否執(zhí)行伴隨著內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的蓄 電單元的強(qiáng)制充電。而且，在判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，對(duì)內(nèi)
行，而在判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行伴隨著內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的強(qiáng)制充電時(shí)，則對(duì)內(nèi)燃機(jī)和電力動(dòng)力輸入輸出單元及電機(jī)進(jìn)行控制以執(zhí)行該強(qiáng)制充電。這 樣，若基于催化劑的溫度和蓄電單元的剩余容量來(lái)判定可否執(zhí)行內(nèi)燃機(jī) 的催化劑預(yù)熱運(yùn)行，就可以考慮其后的從蓄電單元放電的必要性等來(lái)決 定是否應(yīng)當(dāng)執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)的催化劑預(yù)熱運(yùn)行。另外，當(dāng)如該混合動(dòng)力汽車 那樣為了對(duì)蓄電單元進(jìn)行充電而使內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行時(shí)，催化劑的凈化性 能就與該催化劑的溫度以及怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量具有相關(guān)性。從而，若 在判斷為不應(yīng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)基于催化劑的溫度、蓄電單元的剩 余容量和內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量來(lái)判定可否執(zhí)行伴隨著內(nèi)燃機(jī)怠 速運(yùn)行的蓄電單元的強(qiáng)制充電，就可以在可利用催化劑良好地凈化來(lái)自 內(nèi)燃機(jī)的排氣的情況下容許執(zhí)行伴隨著內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的蓄電單元的 強(qiáng)制充電。由此，在此混合動(dòng)力汽車中，就可以更為適當(dāng)?shù)貓?zhí)行內(nèi)燃機(jī) 的催化劑預(yù)熱運(yùn)行和用于對(duì)蓄電單元進(jìn)行充電的內(nèi)燃機(jī)的怠速運(yùn)行，以 抑制排氣排放惡化的同時(shí)確保蓄電單元的剩余容量。
另外，還可以是，上述催化劑預(yù)熱可否判定單元，在上述取得的剩 余容量大于等于規(guī)定的預(yù)熱執(zhí)行剩余容量并且上述取得的催化劑的溫 度小于等于規(guī)定的預(yù)熱執(zhí)行溫度時(shí)，判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)
并且確保執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行后的蓄電單元的剩余容量。
進(jìn)而，還可以是，上述強(qiáng)制充電可否判定單元，在上述取得的剩余 容量小于等于比上述預(yù)熱執(zhí)行剩余容量小的規(guī)定的充電執(zhí)行剩余容量 時(shí)、上述取得的剩余容量低于上述預(yù)熱執(zhí)行剩余容量并且上述取得的催 化劑的溫度大于等于規(guī)定的充電執(zhí)行溫度時(shí)、以及上述取得的剩余容量 超過(guò)上述充電執(zhí)行剩余容量并且上述取得的催化劑的溫度大于等于基 于上述推定進(jìn)氣量的規(guī)定的克電容許下限溫度時(shí)，判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述 強(qiáng)制充電。由此，除了根據(jù)與催化劑溫度之間的關(guān)系即使執(zhí)行伴隨著內(nèi) 燃機(jī)怠速運(yùn)行的強(qiáng)制充電也沒(méi)有問(wèn)題的情況以外，例如在蓄電單元的剩 余容量極其少的情況下即使多少導(dǎo)致排氣排放惡化也執(zhí)行伴隨著內(nèi)燃 機(jī)怠速運(yùn)行的強(qiáng)制充電，并且，在蓄電單元的剩余容量超過(guò)充電執(zhí)行剩 余容量時(shí)，僅在可以利用催化劑良好地凈化來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的排氣的情況下 容許執(zhí)行伴隨著內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的蓄電單元的強(qiáng)制充電，從而可以抑制 排氣排放惡化的同時(shí)確保蓄電單元的剩余容量。
8另外，上述混合動(dòng)力汽車還可以進(jìn)一步具備溫度取得單元，取得上 述內(nèi)燃機(jī)的溫度；換擋位置選擇單元，至少允許駕駛員選擇停車時(shí)用以及 通常行駛用的換擋位置，還可以基于上述取得的溫度和上述換擋位置導(dǎo)出 上述推定進(jìn)氣量，根據(jù)上述導(dǎo)出的推定進(jìn)氣量變更上述充電容許下限溫 度。即、 一般而言，對(duì)于內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的進(jìn)氣量，是內(nèi)燃機(jī)溫度越低則 越多。另外，內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的進(jìn)氣量與設(shè)定停車時(shí)用的換擋位置時(shí)和設(shè) 定通常行駛用的換擋位置時(shí)不同。從而，如果基于內(nèi)燃機(jī)的溫度和換擋 位置來(lái)導(dǎo)出推定進(jìn)氣量，就可以更高精度地導(dǎo)出怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量， 如果根據(jù)這樣導(dǎo)出的推定進(jìn)氣量來(lái)變更充電容許下限溫度，就可以更為 適當(dāng)?shù)嘏卸煞駡?zhí)行伴隨著內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的蓄電單元的強(qiáng)制充電。
進(jìn)而，還可以是，根據(jù)上述蓄電單元的負(fù)載狀態(tài)變更上述充電執(zhí)行 剩余容量。由此，就可以最低限度地確保與蓄電單元的負(fù)載狀態(tài)相應(yīng)的 剩余容量，所以能夠抑制起因于蓄電單元的剩余容量不足的作動(dòng)不良。
另外，還可以是，在執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行之際，通過(guò)上述電力 動(dòng)力輸入輸出單元使上述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在規(guī)定轉(zhuǎn)速并且使上述內(nèi) 燃機(jī)的點(diǎn)火時(shí)期比通常時(shí)滯后。由此，就可以在執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行之 際使排氣的溫度上升以良好地促進(jìn)用于對(duì)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣進(jìn)行凈化 的催化劑的激活。
進(jìn)而，還可以是，上述催化劑預(yù)熱可否判斷單元和上述強(qiáng)制充電可 否判斷單元，在系統(tǒng)啟動(dòng)以后上述混合動(dòng)力汽車停車的期間，判定可否 執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行或者上述強(qiáng)制充電。
而且，還可以是，上述電力動(dòng)力輸入輸出單元包括發(fā)電用電機(jī)， 可以輸入輸出動(dòng)力；和三軸式動(dòng)力輸入輸出單元，被連接于上述車軸、 上述內(nèi)燃機(jī)的上述內(nèi)燃機(jī)軸和上述發(fā)電用電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸這3軸，并將基 于在這3軸之中的任意2軸輸入輸出的動(dòng)力的動(dòng)力向剩余的軸輸出或從 剩余的軸輸入。
本發(fā)明提供一種混合動(dòng)力汽車的控制方法，其中，所述混合動(dòng)力汽 車具備內(nèi)燃機(jī)；凈化單元，包含用于凈化從上述內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的催 化劑；電力動(dòng)力輸入輸出單元，被連接于規(guī)定的車軸和上述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃 機(jī)軸，可以利用來(lái)自上述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力的至少一部分進(jìn)行發(fā)電并且可以伴隨著電力的輸入輸出對(duì)上述車軸輸出動(dòng)力或從上述車軸輸入動(dòng)力；電機(jī)， 可以對(duì)上述車軸或者不同于該車軸的其他車軸輸出動(dòng)力；蓄電單元，可以 與上述電力動(dòng)力輸入輸出單元以及上述電機(jī)交換電力，所述混合動(dòng)力汽車 的控制方法包括以下步驟
(a) 基于上述催化劑的溫度以及上述蓄電單元的剩余容量來(lái)判定可 否執(zhí)行用于促進(jìn)該催化劑的激活的上述內(nèi)燃機(jī)的催化劑預(yù)熱運(yùn)行；
(b) 當(dāng)在步驟(a)中判斷為不應(yīng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，基于上 述催化劑的溫度、上述蓄電單元的剩余容量和上述內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的推定 進(jìn)氣量來(lái)判定可否執(zhí)行伴隨著上述內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的上述內(nèi)燃機(jī)的強(qiáng) 制充電；
(c) 當(dāng)在步驟(a)中判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，對(duì)上述內(nèi)燃 機(jī)、上述電力動(dòng)力輸入輸出單元和上述電機(jī)進(jìn)行控制，以執(zhí)行該催化劑預(yù) 熱運(yùn)行，當(dāng)在步驟(b)中判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述強(qiáng)制充電時(shí)，對(duì)上述內(nèi)燃機(jī)、 上述電力動(dòng)力輸入輸出單元和上述電機(jī)進(jìn)行控制，以執(zhí)行該強(qiáng)制充電。
如果如該方法那樣基于催化劑的溫度和蓄電單元的剩余容量來(lái)判 定可否執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)的催化劑預(yù)熱運(yùn)行，就可以考慮其后的從蓄電單元放 電的必要性等來(lái)決定是否應(yīng)當(dāng)執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)的催化劑預(yù)熱運(yùn)行。另外，當(dāng) 為了對(duì)蓄電單元進(jìn)行充電而使內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行時(shí)，催化劑的凈化性能就 與該催化劑的溫度以及怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量具有相關(guān)性。從而，若在判 斷為不應(yīng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)基于催化的溫度、蓄電單元的剩余容量 和內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量來(lái)判定可否執(zhí)行伴隨著內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行 的蓄電單元的強(qiáng)制充電，就可以在可利用催化劑良好地凈化來(lái)自內(nèi)燃機(jī) 的排氣的情況下容許執(zhí)行伴隨著內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的蓄電單元的強(qiáng)制充 電。由此，根據(jù)此方法，就可以更為適當(dāng)?shù)貓?zhí)行內(nèi)燃機(jī)的催化劑預(yù)熱運(yùn) 行和用于對(duì)蓄電單元進(jìn)行充電的內(nèi)燃機(jī)的怠速運(yùn)行，以抑制排氣排放惡 化的同時(shí)確保蓄電單元的剩余容量。
另外，還可以是，在步驟(a)中，在上述蓄電單元的剩余容量大于等 于規(guī)定的預(yù)熱執(zhí)行剩余容量并且上述催化劑的溫度小于等于規(guī)定的預(yù) 熱執(zhí)行溫度時(shí)，判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行。
進(jìn)而，還可以是，在步驟(b)中，在上述蓄電單元的剩余容量小于等于比上述預(yù)熱執(zhí)行剩余容量小的規(guī)定的充電執(zhí)行剩余容量時(shí)、上述蓄電 單元的剩余容量低于上述預(yù)熱執(zhí)行剩余容量并且上述催化劑的溫度大 于等于規(guī)定的充電執(zhí)行溫度時(shí)、以及上述蓄電單元的剩余容量超過(guò)上述 充電執(zhí)行剩余容量并且上述催化劑的溫度大于等于基于上述推定進(jìn)氣 量的規(guī)定的充電容許下限溫度時(shí)，判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述強(qiáng)制充電。
另外，還可以是，基于上述內(nèi)燃機(jī)的溫度和換擋位置選擇單元的換 擋位置導(dǎo)出上述推定進(jìn)氣量，根據(jù)上述導(dǎo)出的推定進(jìn)氣量變更上述充電 容許下限溫度，該換擋位置選擇單元至少允許駕駛員選擇停車時(shí)用以及 通常行駛用的換擋位置。
進(jìn)而，還可以是，根據(jù)上述蓄電單元的負(fù)載狀態(tài)變更上述充電執(zhí)行 剩余容量。
另外，還可以是，當(dāng)在步驟(C)中執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行之際，控 制上述電力動(dòng)力輸入輸出單元以使上述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在規(guī)定轉(zhuǎn)速， 并且，使上述內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火時(shí)期比通常時(shí)滯后。
進(jìn)而，還可以是，在系統(tǒng)啟動(dòng)以后上述混合動(dòng)力汽車停車的期間執(zhí)
行步驟(a)。
而且，還可以是，在本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車的控制方法中，上述混 合動(dòng)力汽車的上述電力動(dòng)力輸入輸出單元包括發(fā)電用電機(jī)，可以輸入 輸出動(dòng)力；和三軸式動(dòng)力輸入輸出單元，被連接于上述車軸、上述內(nèi)燃 機(jī)的上述內(nèi)燃機(jī)軸和上述發(fā)電用電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸這3軸，并將基于在這3 軸之中的任意2軸輸入輸出的動(dòng)力的動(dòng)力向剩余的軸輸出或從剩余的軸 輸入。
圖l是實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20之概略構(gòu)成圖。 圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)22之概略構(gòu)成圖。
圖3是表示由實(shí)施例的混合動(dòng)力ECU70執(zhí)行的停車時(shí)運(yùn)行控制程 序之一例的流程圖。
ii圖4是表示推定進(jìn)氣量導(dǎo)出用映射圖之一例的說(shuō)明圖。
圖5是表示充電容許下限溫度設(shè)定用映射圖之一例的說(shuō)明圖。
圖6是表示蓄電池50的剩余容量和催化劑床層溫度Tcat與發(fā)動(dòng)機(jī) 22的運(yùn)行狀態(tài)之關(guān)系的說(shuō)明圖。
圖7是變形例所涉及的混合動(dòng)力汽車20A之概略構(gòu)成圖。
圖8是其他變形例所涉及的混合動(dòng)力汽車20B之概略構(gòu)成圖。
具體實(shí)施方式
接著，利用實(shí)施例來(lái)說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式。
圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例所涉及的混合動(dòng)力汽車20之概略構(gòu)成圖。 該圖所示的混合動(dòng)力汽車20具備發(fā)動(dòng)機(jī)22、經(jīng)由減震器28而連接到 發(fā)動(dòng)機(jī)22的輸出軸即曲軸26的三軸式動(dòng)力分配合并機(jī)構(gòu)30、被連接到 動(dòng)力分配合并機(jī)構(gòu)30的可以發(fā)電的電機(jī)MG1、被連接到動(dòng)力分配合并 機(jī)構(gòu)30的作為車軸的齒圏軸32a上所安裝的減速齒輪35、經(jīng)由此減速 齒輪35而連接到齒圏軸32a的電機(jī)MG2、以及控制混合動(dòng)力汽車20 整體的混合動(dòng)力用電子控制單元(以下稱之為"混合動(dòng)力ECU" )70等。
發(fā)動(dòng)機(jī)22作為內(nèi)燃機(jī)而構(gòu)成，即如圖2所示那樣使汽油或輕油之 類的碳?xì)浠衔锵等剂虾涂諝獾幕旌蠚庠谌紵?20內(nèi)爆發(fā)燃燒，并通 過(guò)將伴隨于混合氣爆發(fā)燃燒的活塞121的往復(fù)運(yùn)動(dòng)變換成曲軸26的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而輸出動(dòng)力。在此發(fā)動(dòng)機(jī)22中，由空氣濾清器122濾清的空氣 通過(guò)節(jié)氣門123被引入到進(jìn)氣管126內(nèi)，并從燃料噴射閥127對(duì)進(jìn)氣噴 射汽油等燃料。如此獲得的空氣和燃料的混合氣通過(guò)由作為可變氣門正 時(shí)機(jī)構(gòu)而構(gòu)成的氣門機(jī)構(gòu)130所驅(qū)動(dòng)的進(jìn)氣門131被吸入燃燒室120， 并且通過(guò)火花塞128的電火花而使之爆發(fā)燃燒。而且，來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22 的排氣經(jīng)由排氣門132及排氣歧管140被送出至凈化裝置142,在凈化 裝置142中被凈化后排出至外部，該凈化裝置142具備對(duì)一氧化碳(CO) 及碳?xì)浠衔?HC)、氮氧化物(NOx)之類的有害成分進(jìn)行凈化的排氣凈 化催化劑(三元催化劑)141 。
這樣構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)22由發(fā)動(dòng)機(jī)用電子控制單元(以下稱之為"發(fā)動(dòng)機(jī)ECU" )24來(lái)控制。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24如圖2所示那樣作為以CPU24a 為中心的微處理器而構(gòu)成，除CPU24a以外還包括存儲(chǔ)各種處理程序的 ROM24b、暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RAM24c、未圖示的輸入輸出端口以及通信 端口等。而且，通過(guò)未圖示的輸入端口向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24輸入來(lái)自對(duì)發(fā) 動(dòng)機(jī)22的狀態(tài)等進(jìn)行檢測(cè)的各種傳感器的信號(hào)。例如，通過(guò)輸入端口 向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24輸入來(lái)自對(duì)曲軸26的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測(cè)的曲軸位置傳 感器180的曲軸位置及來(lái)自對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22的冷卻水溫度進(jìn)行檢測(cè)的水溫 傳感器181的冷卻水溫Tw、來(lái)自對(duì)燃燒室120內(nèi)的壓力進(jìn)行檢測(cè)的氣 缸內(nèi)壓力傳感器182的氣缸內(nèi)壓力、來(lái)自對(duì)驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門131和排氣門132 的氣門機(jī)構(gòu)130中所包含的凸輪軸的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測(cè)的凸輪位置傳感 器133的凸輪位置、來(lái)自對(duì)節(jié)氣門123的位置進(jìn)行檢測(cè)的節(jié)氣門位置傳 感器124的節(jié)氣門位置、來(lái)自對(duì)作為發(fā)動(dòng)機(jī)22負(fù)載的進(jìn)氣量進(jìn)行檢測(cè) 的空氣流量計(jì)183的進(jìn)氣量GA、來(lái)自被安裝在進(jìn)氣管126的進(jìn)氣溫度 傳感器184的進(jìn)氣溫度、來(lái)自對(duì)進(jìn)氣管126內(nèi)的負(fù)壓進(jìn)行檢測(cè)的進(jìn)氣壓 力傳感器185的進(jìn)氣負(fù)壓Pi、來(lái)自被配置在排氣歧管140的凈化裝置 142的上游側(cè)的空燃比傳感器186的空燃比AF、來(lái)自對(duì)排氣凈化催化 劑141的溫度進(jìn)行檢測(cè)的催化劑溫度傳感器187的催化劑床層溫度Tcat 等。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24通過(guò)未圖示的輸出端口輸出用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī) 22的各種控制信號(hào)。例如，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24通過(guò)輸出端口輸出針對(duì)燃料 噴射閥127的驅(qū)動(dòng)信號(hào)及針對(duì)調(diào)節(jié)節(jié)氣門123的位置的節(jié)氣門電機(jī)125 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)、針對(duì)與點(diǎn)火器一體化的點(diǎn)火線圏129的控制信號(hào)、針對(duì)氣 門機(jī)構(gòu)130的控制信號(hào)等。進(jìn)而，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24與混合動(dòng)力ECU70 進(jìn)行通信，借助于來(lái)自混合動(dòng)力ECU70的控制信號(hào)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22進(jìn)行運(yùn) 行控制并且根據(jù)需要將與發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)輸出給混合 動(dòng)力ECU70。
動(dòng)力分配合并機(jī)構(gòu)30具備外齒齒輪的太陽(yáng)輪31、被配置在與此 太陽(yáng)輪31同心的圓上的內(nèi)齒齒輪的齒團(tuán)32、與太陽(yáng)輪31嚙合并且與齒 圏32嚙合的多個(gè)行星輪33、以自由自轉(zhuǎn)且自由公轉(zhuǎn)的方式保持多個(gè)行 星輪33的行星架34，并作為以太陽(yáng)輪31、齒團(tuán)32和行星架34為旋轉(zhuǎn) 部件進(jìn)行差動(dòng)作用的行星齒輪機(jī)構(gòu)而構(gòu)成。分別地，發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸 26與作為內(nèi)燃機(jī)側(cè)旋轉(zhuǎn)部件的行星架34聯(lián)結(jié)，電機(jī)MG1與太陽(yáng)輪31 聯(lián)結(jié)，減速齒輪35經(jīng)由齒團(tuán)軸32a與作為車軸側(cè)旋轉(zhuǎn)部件的齒圏32聯(lián)結(jié)，動(dòng)力分配合并機(jī)構(gòu)30在電機(jī)MG1作為發(fā)電機(jī)而發(fā)揮功能時(shí)，將從 行星架34輸入的來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力根據(jù)其傳動(dòng)比向太陽(yáng)輪31側(cè)和 齒圏32側(cè)進(jìn)行分配；在電機(jī)MG1作為電動(dòng)機(jī)而發(fā)揮功能時(shí)，將從行星 架34輸入的來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力和從太陽(yáng)輪31輸入的來(lái)自電機(jī)MG1 的動(dòng)力進(jìn)行合并后輸出到齒圏32側(cè)。被輸出到齒團(tuán)32的動(dòng)力從齒圏軸 32a經(jīng)由齒輪機(jī)構(gòu)37以及差動(dòng)齒輪38最終被輸出到作為驅(qū)動(dòng)輪的車輪 39a、 39b。
電機(jī)MG1以及MG2均構(gòu)成為可作為發(fā)電機(jī)工作并且可作為電動(dòng)機(jī) 工作的眾所周知的同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)，經(jīng)由逆變器41、 42與作為二次電 池的蓄電池50進(jìn)行電力交換。將逆變器41、 42和蓄電池50連接的電 力線53作為各逆變器41、42共同使用的正極母線以及負(fù)極母線而構(gòu)成， 以使得由電機(jī)MG1、 MG2任意一方所發(fā)電的電力能夠用另一方電機(jī)來(lái) 消耗。從而，可以使蓄電池50根據(jù)從電機(jī)MG1、 MG2任意一方產(chǎn)生 的電力或不足的電力而進(jìn)行充放電，如果通過(guò)電機(jī)MG1、 MG2而取得 了電力收支的平衡，則蓄電池50不進(jìn)行充放電。電機(jī)MG1、 MG2均 由電機(jī)用電子控制單元(以下稱之為"電機(jī)ECU" )40來(lái)驅(qū)動(dòng)控制。向電 機(jī)ECU40輸入為驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)MG1、 MG2而需要的信號(hào)、例如來(lái)自 對(duì)電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置進(jìn)行檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器 43、 44的信號(hào)和由未圖示的電流傳感器檢測(cè)出的被施加到電機(jī)MG1、 MG2的相電流等，從電機(jī)ECU40輸出針對(duì)逆變器41、 42的開關(guān)控制 信號(hào)等。電機(jī)ECU40基于從旋轉(zhuǎn)位置檢測(cè)傳感器43、 44輸入的信號(hào)執(zhí) 行未圖示的轉(zhuǎn)速計(jì)算程序，計(jì)算電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速Nml、 Nm2。另外，電機(jī)ECU40與混合動(dòng)力ECU70進(jìn)行通信，基于來(lái)自混合 動(dòng)力ECU70的控制信號(hào)等對(duì)電機(jī)MG1、 MG2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制并且根據(jù) 需要將與電機(jī)MG1、 MG2的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)輸出給混合動(dòng)力 ECU70。
蓄電池50由蓄電池用電子控制單元(以下稱之為"蓄電池ECU" )52 來(lái)管理。向蓄電池ECU52輸入為管理蓄電池50而需要的信號(hào)、例如來(lái) 自被"^殳置在蓄電池50的端子間的未圖示的電壓傳感器的端子間電壓、 來(lái)自安裝在被連接到蓄電池50的輸出端子的電力線53上的未圖示的電 流傳感器的充放電電流、來(lái)自被安裝于蓄電池50的溫度傳感器51的蓄 電池溫度Tb等。另外，蓄電池ECU52根據(jù)需要將與蓄電池50的狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)借助于通信輸出給混合動(dòng)力ECU70及發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24。實(shí)施 例的蓄電池ECU52，為了管理蓄電池50而基于由電流傳感器檢測(cè)出的 充放電電流的累計(jì)值來(lái)計(jì)算剩余容量SOC、或者基于該剩余容量SOC 來(lái)計(jì)算出蓄電池50的充放電要求功率Pb*、或者基于剩余容量SOC和 電池溫度Tb來(lái)計(jì)算出作為蓄電池50的充電所容許的電力即充電容許電 力的輸入限制Win和作為蓄電池50的放電所容許的電力即放電容許電 力的輸出限制Wout。此外，對(duì)于蓄電池50的輸入輸出限制Win、Wout, 可以基于蓄電池溫度Tb來(lái)設(shè)定輸入輸出限制Win、 Wout的基本值， 并且基于蓄電池50的剩余容量SOC來(lái)設(shè)定輸出限制用修正系數(shù)和輸入 限制用修正系數(shù)，對(duì)已設(shè)定的輸入輸出限制Win、 Wout的基本值乘以 修正系數(shù)，由此來(lái)進(jìn)行設(shè)定。另外，蓄電池50還被用作構(gòu)成對(duì)車室內(nèi) 進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)(冷暖氣)的空調(diào)單元(省略圖示)的制冷循環(huán)的電動(dòng)壓縮機(jī) 等的電源。進(jìn)而，低壓蓄電池55經(jīng)由用于變換電壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器 54與蓄電池50連接，將來(lái)自高壓側(cè)的蓄電池50的電力進(jìn)行電壓變換后 提供給低壓蓄電池55側(cè)。低壓蓄電池55被用作以前/尾燈為首的各種 輔助裝置類的電源。
混合動(dòng)力ECU70作為以CPU72為中心的微處理器而構(gòu)成，除 CPU72以外還包括存儲(chǔ)處理程序的ROM74、暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RAM76、 未圖示的輸入輸出端口以及通信端口 。通過(guò)輸入端口向混合動(dòng)力ECU70 輸入來(lái)自IG開關(guān)(啟動(dòng)開關(guān))80的點(diǎn)火信號(hào)、來(lái)自對(duì)換擋桿(shift level) 81的操作位置即換擋位置(shift position ) SP進(jìn)行檢測(cè)的換擋位置傳感 器82的換擋位置SP、來(lái)自對(duì)油門踏板83的踩入量進(jìn)行檢測(cè)的油門踏 板位置傳感器84的油門開度Acc、來(lái)自對(duì)制動(dòng)踏板85的踩入量進(jìn)行檢 測(cè)的制動(dòng)踏板行程傳感器86的制動(dòng)踏板行程BS、來(lái)自車速傳感器87 的車速V、來(lái)自用于指示前/尾燈的點(diǎn)燈/熄燈的電燈開關(guān)88的開關(guān)信號(hào)、 來(lái)自用于指示執(zhí)行基于空調(diào)單元的空氣調(diào)節(jié)的A/C開關(guān)(空調(diào)執(zhí)行指示 開關(guān))卯的空調(diào)開關(guān)信號(hào)等。而且，混合動(dòng)力ECU70如上述那樣通過(guò)通 信端口與發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24及電機(jī)ECU40、蓄電池ECU52等連接，與發(fā) 動(dòng)機(jī)ECU24及電機(jī)ECU40、蓄電池ECU52等進(jìn)行各種控制信號(hào)及數(shù) 據(jù)的交換。此外，在可以由換擋桿81設(shè)定的換擋位置SP中包含停車時(shí) 所用的停車位置(P位置)、后退行駛用的倒擋位置(R位置)、中立的空擋 位置(N位置)、通常的前進(jìn)行駛用的驅(qū)動(dòng)位置(D位置)等。在如上述那樣構(gòu)成的混合動(dòng)力汽車20中，基于與駕駛員的油門踏 板83的踩入量對(duì)應(yīng)的油門開度Acc和車速V來(lái)計(jì)算應(yīng)當(dāng)輸出給作為車 軸的齒圏軸32a的要求轉(zhuǎn)矩，并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22、電機(jī)MG1和電機(jī)MG2 進(jìn)行控制，以使將與此要求轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的動(dòng)力輸出到齒圏軸32a。作為發(fā) 動(dòng)機(jī)22、電機(jī)MG1和電機(jī)MG2的運(yùn)行控制模式有轉(zhuǎn)矩變換運(yùn)行模 式，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22進(jìn)行運(yùn)行控制以使得從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出與要求轉(zhuǎn)矩相稱 的動(dòng)力，并且對(duì)電機(jī)MG1和MG2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制以使得從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸 出的動(dòng)力的全部通過(guò)動(dòng)力分配合并機(jī)構(gòu)30、電機(jī)MG1和電機(jī)MG2進(jìn) 行轉(zhuǎn)矩變換后輸出給齒圏軸32a;充放電運(yùn)行模式，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22進(jìn)行運(yùn) 行控制以使得從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出與要求動(dòng)力和蓄電池50的充放電所需要 的電力之和相稱的動(dòng)力，并且對(duì)電機(jī)MG1和MG2進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制以4吏 得伴隨著蓄電池50的充放電從發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出的動(dòng)力的全部或者其一部 分伴隨著利用動(dòng)力分配合并機(jī)構(gòu)30、電機(jī)MG1和電機(jī)MG2進(jìn)行的轉(zhuǎn) 矩變換，而將要求動(dòng)力輸出到齒圏軸32a;以及以停止發(fā)動(dòng)機(jī)22的運(yùn)行 并從電機(jī)MG2將與要求動(dòng)力相稱的動(dòng)力輸出到齒圏軸32a的方式進(jìn)行 運(yùn)行控制的電機(jī)運(yùn)行模式等。而且，在實(shí)施例中，在使發(fā)動(dòng)機(jī)22運(yùn)行 的轉(zhuǎn)矩變換運(yùn)行模式等下，規(guī)定的發(fā)動(dòng)機(jī)停止條件一成立則停止發(fā)動(dòng)機(jī) 22。將運(yùn)行模式切換到使電機(jī)MG2輸出與要求轉(zhuǎn)矩相稱的轉(zhuǎn)矩的電機(jī) 運(yùn)行模式。接著，對(duì)上述實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20的動(dòng)作、特別是在IG開關(guān) 80接通并完成系統(tǒng)起動(dòng)以后混合動(dòng)力汽車20處于停車期間的動(dòng)作進(jìn)行 說(shuō)明。圖3是表示在接通IG開關(guān)80并完成系統(tǒng)起動(dòng)以后混合動(dòng)力汽車 20已停車時(shí)由混合動(dòng)力ECU70每隔規(guī)定時(shí)間執(zhí)行的停車時(shí)運(yùn)行控制程 序之一例的流程圖。在開始圖3的停車時(shí)運(yùn)行控制程序之際，混合動(dòng)力ECU70的CPU72 執(zhí)行來(lái)自換擋位置傳感器82的換擋位置SP、由水溫傳感器181檢測(cè)出 的冷卻水溫Tw、由催化劑溫度傳感器187檢測(cè)出的催化劑床層溫度 Tcat、蓄電池50的剩余容量SOC、規(guī)定的電燈開關(guān)標(biāo)志Flight以及A/C 開關(guān)標(biāo)志Fac的值之類的控制所需要的數(shù)據(jù)的輸入處理(步驟SIOO)。在 實(shí)施例中，將冷卻水溫Tw和催化劑床層溫度Tcat設(shè)為，是通過(guò)通信從 發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24輸入由水溫傳感器181和催化劑溫度傳感器187檢測(cè)出 的結(jié)果的溫度值，將蓄電池50的剩余容量SOC設(shè)為，是通過(guò)通信從蓄16電池ECU52進(jìn)行輸入的值。另外，電燈開關(guān)標(biāo)志Flight,在前/尾燈熄 燈時(shí)被設(shè)定成值0，并且若通過(guò)駕駛員進(jìn)行電燈開關(guān)88的操作等而使前 /尾燈點(diǎn)燈則被設(shè)定成值1并保持在規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中。進(jìn)而，A/C開關(guān) 標(biāo)志Fac，在A/C開關(guān)90接通時(shí)被設(shè)定成值0，并且若A/C開關(guān)卯?dāng)?開則被設(shè)定成值l并保持在規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域中。此外，作為催化劑床層 溫度Tcat,還可以取代由催化劑溫度傳感器187所實(shí)測(cè)的結(jié)果而采用基 于來(lái)自空氣流量計(jì)183的進(jìn)氣量GA和來(lái)自水溫傳感器181的冷卻水溫 Tw、來(lái)自A/F傳感器的空燃比AF、點(diǎn)火時(shí)期的滯后量等由發(fā)動(dòng)機(jī) ECU24等推定出的結(jié)果。在步驟S100的數(shù)據(jù)輸入處理以后，判定所輸入的蓄電池50的剩余 容量SOC是否大于等于規(guī)定的預(yù)熱執(zhí)行剩余容量Sref(例如30%左 右)(步驟SllO)，如果剩余容量SOC大于等于預(yù)熱執(zhí)行剩余容量Sref則 進(jìn)一步判定在步驟S100輸入的催化劑床層溫度Tcat是否小于等于規(guī)定 的預(yù)熱執(zhí)行溫度Twup(例如300匸左右)(步驟S120)。而且，例如在冷機(jī) 狀態(tài)完成了系統(tǒng)起動(dòng)的情況那樣當(dāng)催化劑床層溫度Tcat小于等于預(yù)熱 執(zhí)行溫度Twup時(shí)，執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的催化劑預(yù)熱運(yùn)行(步驟S130),另 一方面，如果催化劑床層溫度Tcat超過(guò)了預(yù)熱執(zhí)行溫度Twup，則將發(fā) 動(dòng)機(jī)22維持于停止?fàn)顟B(tài)(步驟S140)，并再次執(zhí)行步驟S100以后的處理。 這里，在執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的催化劑預(yù)熱運(yùn)行之際，如果發(fā)動(dòng)機(jī)22尚未起 動(dòng)則一邊伴隨著來(lái)自蓄電池50的放電利用電機(jī)MG1來(lái)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)22 并且借助于來(lái)自電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)矩輸出抵消由電機(jī)MG1輸出到作為車 軸的齒圏軸32a的轉(zhuǎn)矩， 一邊開始針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22的燃料噴射和點(diǎn)火處 理使發(fā)動(dòng)機(jī)22起動(dòng)。而且，借助于來(lái)自電機(jī)MG1的轉(zhuǎn)矩輸出將發(fā)動(dòng)機(jī) 22的轉(zhuǎn)速Ne保持于規(guī)定轉(zhuǎn)速(例如怠速時(shí)的轉(zhuǎn)速)的同時(shí)一邊使點(diǎn)火時(shí) 期比通常時(shí)大幅滯后一邊使發(fā)動(dòng)機(jī)22運(yùn)行。通過(guò)執(zhí)行這樣的催化劑預(yù) 熱運(yùn)行，就可以使排氣的溫度上升以良好地促進(jìn)對(duì)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的排 氣進(jìn)行凈化的排氣凈化催化劑141的激活。為了執(zhí)行這種催化劑預(yù)熱運(yùn) 行，混合動(dòng)力ECU70按照預(yù)定的順序來(lái)設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne* 及目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te、電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm"、 Tm2*，并分別 地將發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NeA及目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Tew發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24, 將電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 Tm2分發(fā)送給電機(jī)ECU40。而 且，接收到目標(biāo)轉(zhuǎn)速NeA及目標(biāo)轉(zhuǎn)矩16*的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24執(zhí)行按照催化劑預(yù)熱運(yùn)行用的控制順序的燃料噴射控制及點(diǎn)火時(shí)期控制以獲得目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne力和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te氣另外，接收到轉(zhuǎn)矩指令Tml、 Tm2w的電機(jī) ECU40進(jìn)行逆變器41、 42的開關(guān)元件的開關(guān)控制，以使用轉(zhuǎn)矩指令 TmP來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG1并且4吏用轉(zhuǎn)矩指令Tm2w來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG2。此 外，為了執(zhí)行這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)22的催化劑預(yù)熱運(yùn)行，在發(fā)動(dòng)機(jī)22的起動(dòng) 及之后的催化劑預(yù)熱運(yùn)行之際，蓄電池50基本上為放電狀態(tài)，所以最 好是以充分的余量來(lái)設(shè)定上述預(yù)熱執(zhí)行剩余容量Sref的值，以確保在催 化劑預(yù)熱運(yùn)行執(zhí)行后所需要的足夠的剩余容量SOC。另一方面，當(dāng)在步驟S110中判斷為在步驟S100所輸入的蓄電池50 的剩余容量SOC低于預(yù)熱執(zhí)行剩余容量Sref而不應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述催化劑 預(yù)熱運(yùn)行的情況下，進(jìn)一步判定在步驟S100所輸入的催化劑床層溫度 Tcat是否大于等于規(guī)定的充電執(zhí)行溫度Tchg(例如200n左右)(步驟 S150)。將作為在步驟S150中所用的閾值的充電執(zhí)行溫度Tchg預(yù)先確 定為在執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的怠速運(yùn)行時(shí)充分地確保排氣凈化催化劑141的 凈化性能的催化劑床層溫度。而且，在催化劑床層溫度Tcat大于等于 充電執(zhí)行溫度Tchg的情況下，在混合動(dòng)力汽車20已停車過(guò)程中執(zhí)行伴 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的蓄電池50的強(qiáng)制充電(步驟S210),并再次執(zhí) 行步驟S100以后的處理。在執(zhí)行這樣的伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的蓄 電池50的強(qiáng)制充電之際，如果發(fā)動(dòng)機(jī)22尚未起動(dòng)，混合動(dòng)力ECU70 就在按照上述順序使發(fā)動(dòng)機(jī)22起動(dòng)的基礎(chǔ)上，設(shè)定發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn) 速NeA及目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te、電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 Tm2A以 使發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出規(guī)定的轉(zhuǎn)矩并且以與換擋位置SP相應(yīng)的怠速轉(zhuǎn)速 Neidl進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并分別將發(fā)動(dòng)機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速New及目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te論發(fā) 送給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24，將電機(jī)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 Tm2論發(fā) 送給電機(jī)ECU40。由此，可以利用伴隨于發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行而獲得的 來(lái)自電機(jī)MG1的發(fā)電電力對(duì)蓄電池50進(jìn)行充電。另外，當(dāng)在步驟S150中判斷為催化劑床層溫度Tcat低于充電執(zhí)行 溫度Tchg時(shí)，基于在步驟S100輸入的電燈開關(guān)標(biāo)志Flight以及A/C 開關(guān)標(biāo)志Fac的值來(lái)設(shè)定充電執(zhí)行剩余容量Schg(步驟S160)。這種充 電執(zhí)行剩余容量Schg是為了在蓄電池50的剩余容量SOC極少時(shí)即便 多少導(dǎo)致排氣排放惡化也對(duì)蓄電池50強(qiáng)制地進(jìn)行充電而確定的值，基 本上被設(shè)為小于預(yù)熱執(zhí)行剩余容量Srcf的值。在實(shí)施例中預(yù)先確定好充電執(zhí)行剩余容量Schg的基本值(例如10%左右)，在前/尾燈被點(diǎn)燈而使 電燈開關(guān)標(biāo)志Flight設(shè)定成值1時(shí)，將充電執(zhí)行剩余容量Schg設(shè)定為 在基本值上相加了正的規(guī)定值Sl(例如2%左右)后的值，在A/C開關(guān)卯 被接通而使A/C開關(guān)標(biāo)志Fac設(shè)定成值1時(shí)，將充電執(zhí)行剩余容量Schg 設(shè)定為在基本值上相加了正的規(guī)定值S2(例如3%左右)后的值，在電燈 開關(guān)標(biāo)志Flight和A/C開關(guān)標(biāo)志Fac雙方被設(shè)定成值1時(shí)，將充電執(zhí) 行剩余容量Schg設(shè)定為在基本值上相加了值Sl和S2后的值。即、在 實(shí)施例中，根據(jù)蓄電池50的負(fù)栽狀態(tài)變更充電執(zhí)行剩余容量Schg。而 且，判定在步驟S100輸入的蓄電池50的剩余容量SOC是否小于等于 充電執(zhí)行剩余容量Schg(步驟S170),如果剩余容量SOC小于等于充電 執(zhí)行剩余容量Schg，就執(zhí)行上述的伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的蓄電池 50的強(qiáng)制充電(步驟S210)。由此，在蓄電池50的剩余容量SOC是小于 等于充電執(zhí)行剩余容量Schg的極少的情況下，即便多少導(dǎo)致排氣排放 惡化也對(duì)蓄電池50強(qiáng)制地進(jìn)行充電，據(jù)此就可以保護(hù)蓄電池50等。相對(duì)于此，當(dāng)在步驟S170中判斷為在步驟S100輸入的蓄電池50 的剩余容量SOC超過(guò)充電執(zhí)行剩余容量Schg的情況下，基于在步驟 S100輸入的換擋位置SP和發(fā)動(dòng)機(jī)22的冷卻水溫Tw來(lái)導(dǎo)出發(fā)動(dòng)機(jī)22 怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量GAidl(g/s)(步驟S180)。這里， 一般而言，作為發(fā) 動(dòng)機(jī)22的溫度的冷卻水溫Tw越低發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速時(shí)的進(jìn)氣量則越多。 另外，在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，考慮車輛振動(dòng)等，在將換擋位 置SP設(shè)定于主要是停車時(shí)用的P位置及N位置時(shí)和設(shè)定于通常行駛用 的D位置時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)22的怠速轉(zhuǎn)速Neidl為不同的值，由此，發(fā)動(dòng)機(jī) 22怠速時(shí)的進(jìn)氣量根據(jù)換擋位置SP不同而變化。為此，在實(shí)施例中預(yù) 先確定好冷卻水溫Tw、換擋位置SP和發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量 GAidl之間的關(guān)系并作為推定進(jìn)氣量導(dǎo)出用映射存儲(chǔ)在ROM74中，根 據(jù)該映射來(lái)導(dǎo)出/設(shè)定與所給出的冷卻水溫Tw和換擋位置SP相對(duì)應(yīng)的 值作為推定進(jìn)氣量GAidl。圖4中表示推定進(jìn)氣量導(dǎo)出用映射之一例。如果這樣導(dǎo)出了推定進(jìn)氣量GAidl，則基于所導(dǎo)出的推定進(jìn)氣量 GAidl來(lái)設(shè)定充電容許下限溫度Tcmin(步驟Sl卯)。這里，在蓄電池50 的剩余容量SOC低于預(yù)熱執(zhí)行剩余容量Sref并且超過(guò)了充電執(zhí)行剩余 容量Schg、且催化劑床層溫度Tcat低于充電執(zhí)行溫度Tchg時(shí)，對(duì)于催 化劑預(yù)熱運(yùn)行和蓄電池50的強(qiáng)制充電均不執(zhí)行，這不是說(shuō)從改善排氣19排放和確保蓄電池50的剩余容量的任何方面來(lái)看都理想，而是即使在 這種狀態(tài)下也應(yīng)當(dāng)能夠抑制排氣排放惡化的同時(shí)確保蓄電池50的剩余 容量SOC。另外，在混合動(dòng)力汽車20已停車過(guò)程中為了對(duì)蓄電池50 進(jìn)行充電而使發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行時(shí)，排氣凈化催化劑141的凈化性能 與催化劑床層溫度Tcat和怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量GAidl具有相關(guān)性。即、 如果伴隨于發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的進(jìn)氣量(排氣量)較少，則即使催化劑床 層溫度Tcat多少低些也能夠良好地凈化來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的排氣而不會(huì)導(dǎo) 致排氣排放的惡化。根據(jù)這一點(diǎn)，在實(shí)施例中，預(yù)先確定發(fā)動(dòng)機(jī)22怠 速時(shí)的推定進(jìn)氣量GAidl與充電容許下限溫度Tcmin之間的關(guān)系并作為 充電容許下限溫度設(shè)定用映射存儲(chǔ)在ROM74中，根據(jù)該映射來(lái)導(dǎo)出/ 設(shè)定與所給出的推定進(jìn)氣量GAidl相對(duì)應(yīng)的值作為充電容許下限溫度 Tcmin。圖5中表示充電容許下限溫度設(shè)定用映射之一例。如果這樣設(shè) 定了充電容許下限溫度Tcmin，則判定在步驟S100輸入的催化劑床層 溫度Tcat是否低于充電容許下限溫度Tcmin(步驟S200)。而且，如果催 化劑床層溫度Tcat低于充電容許下限溫度Tcmin，則將發(fā)動(dòng)機(jī)22維持 于停止?fàn)顟B(tài)(步驟S140),另一方面，如果催化劑床層溫度Tcat大于等 于充電容許下限溫度Tcmin則在混合動(dòng)力汽車20已停車過(guò)程中執(zhí)行伴 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的蓄電池50的強(qiáng)制充電(步驟S210)，并再次執(zhí) 行步驟S100以后的處理。由此，如圖6所示那樣，即使在蓄電池50的 剩余容量SOC低于預(yù)熱執(zhí)行剩余容量Sref并且超過(guò)了充電執(zhí)行剩余容 量Schg、且催化劑床層溫度Tcat低于充電執(zhí)行溫度Tchg時(shí)，也可以在 不導(dǎo)致排氣排放惡化的范圍內(nèi)(圖6中的變動(dòng)區(qū)域內(nèi))使發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn) 行來(lái)對(duì)蓄電池50進(jìn)行充電，以使蓄電池50的剩余容量SOC增加。如以上所說(shuō)明那樣，在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，在系統(tǒng)起動(dòng) 之際基于對(duì)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的排氣進(jìn)行凈化的排氣凈化催化劑141的催 化劑床層溫度Tcat以及蓄電池50的剩余容量SOC來(lái)判定可否執(zhí)行促 進(jìn)排氣凈化催化劑141的激活的發(fā)動(dòng)機(jī)22的催化劑預(yù)熱運(yùn)行(步驟 S110、 S140)，并在判斷為不應(yīng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，進(jìn)一步基于催 化劑床層溫度Tcat以及蓄電池50的剩余容量SOC和發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速時(shí) 的推定進(jìn)氣量GAidl來(lái)判定可否執(zhí)行伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的蓄電 池50的強(qiáng)制充電(步驟S150 S200)。而且，在判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行(步驟S130),在判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的 強(qiáng)制充電時(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)22和電機(jī)MG1及MG2進(jìn)行控制以執(zhí)行該強(qiáng)制 充電(步驟S210)。若這樣基于催化劑床層溫度Tcat和蓄電池50的剩 余容量SOC來(lái)判定可否執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的催化劑預(yù)熱運(yùn)行，就可以考慮 其后的從蓄電池50放電的必要性等來(lái)決定是否應(yīng)當(dāng)執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的催 化劑預(yù)熱運(yùn)行。另外，在如混合動(dòng)力汽車20那樣在停車中為了對(duì)蓄電 池50進(jìn)行充電而使發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的情況下，排氣凈化催化劑141 的凈化性能與催化劑床層溫度Tcat以及怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量GAidl具 有相關(guān)性。從而，若在判斷為不應(yīng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)基于催化劑床 層溫度Tcat、蓄電池50的剩余容量SOC和發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速時(shí)的推定進(jìn) 氣量GAidl來(lái)判定可否執(zhí)行伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的蓄電池50的強(qiáng) 制充電，就可以在能夠利用排氣凈化催化劑141良好地凈化來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī) 22的排氣的情況下容許執(zhí)行伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的蓄電池50的強(qiáng) 制充電。由此，在混合動(dòng)力汽車20中，就可以更為適當(dāng)?shù)貓?zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī) 22的催化劑預(yù)熱運(yùn)行和用于對(duì)蓄電池50進(jìn)行充電的發(fā)動(dòng)機(jī)22的怠速運(yùn) 行，以使抑制排氣排放惡化的同時(shí)確保蓄電池50的剩余容量SOC。另外，如實(shí)施例那樣，如果在剩余容量SOC大于等于預(yù)熱執(zhí)行剩 余容量Sref并且催化劑床層溫度Tcat小于等于預(yù)熱執(zhí)行溫度Twup時(shí) 判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行，就可以執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)22的催化劑預(yù)熱 運(yùn)行以抑制排氣排放惡化并且確保執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行以后的蓄電池 50的剩余容量SOC。進(jìn)而，在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，在剩余容 量SOC小于等于比預(yù)熱執(zhí)行剩余容量Sref小的充電執(zhí)行剩余容量Schg 時(shí)、剩余容量SOC低于預(yù)熱執(zhí)行剩余容量SOC并且催化劑床層溫度 Tcat大于等于充電執(zhí)行溫度Tchg時(shí)、以及剩余容量SOC超過(guò)充電執(zhí)行 剩余容量Schg并且催化劑床層溫度Tcat大于等于基于推定進(jìn)氣量 GAidl的充電容許下限溫度Tcmin時(shí)，判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22 怠速運(yùn)行的蓄電池50的強(qiáng)制充電。由此，除了根據(jù)與催化劑床層溫度 Tcat的關(guān)系即便執(zhí)行伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的強(qiáng)制充電也沒(méi)有問(wèn)題 的情況以夕卜(Tcat^Tchg的情況)，在蓄電池50的剩余容量SOC極其少 而小于等于充電執(zhí)行剩余容量Schg的情況下即便多少導(dǎo)致排氣排放的 惡化也使伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的強(qiáng)制充電執(zhí)行，并且，在蓄電池 50的剩余容量SOC超過(guò)充電執(zhí)行剩余容量Schg時(shí)僅在可以利用排氣凈化催化劑141良好地凈化來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)22的排氣的情況下容許執(zhí)行伴 隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的蓄電池50的強(qiáng)制充電，以可以抑制排氣排放 惡化的同時(shí)確保蓄電池50的剩余容量SOC。另外，在上述混合動(dòng)力汽車20中， 一般而言，發(fā)動(dòng)機(jī)22的溫度越 低發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速時(shí)的進(jìn)氣量則越多，在設(shè)定了主要是停車時(shí)用的P或 者N位置時(shí)和設(shè)定了通常行駛用的D位置時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速時(shí)的進(jìn)氣 量不同，據(jù)此，基于發(fā)動(dòng)機(jī)22的冷卻水溫Tw和換擋位置SP來(lái)導(dǎo)出怠 速時(shí)的推定進(jìn)氣量GAidl。由此，可以更高精度地導(dǎo)出該推定進(jìn)氣量 GAidl，若根據(jù)這樣導(dǎo)出的推定進(jìn)氣量GAidl來(lái)設(shè)定充電容許下限溫度 Tcmin(步驟Sl卯)，就可以更為適當(dāng)?shù)嘏卸煞駡?zhí)行伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠 速運(yùn)行的蓄電池50的強(qiáng)制充電。進(jìn)而，若根據(jù)基于前/尾燈的點(diǎn)燈狀態(tài) 及空調(diào)單元的工作狀態(tài)的蓄電池50的負(fù)栽狀態(tài)來(lái)變更充電執(zhí)行剩余容 量SOC ，則可以最低限度確保與蓄電池50的負(fù)載狀態(tài)相應(yīng)的剩余容量 SOC，所以就能夠抑制起因于蓄電池50的剩余容量SOC不足的混合動(dòng) 力汽車20的作動(dòng)不良。另外，在上述混合動(dòng)力汽車20中，在執(zhí)行催化 劑預(yù)熱運(yùn)行之際利用電機(jī)MG1使發(fā)動(dòng)機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne保持于規(guī)定轉(zhuǎn)速 并且使發(fā)動(dòng)機(jī)22的點(diǎn)火時(shí)期比通常時(shí)滯后，所以就可以在執(zhí)行催化劑 預(yù)熱運(yùn)行之際使排氣的溫度上升，以良好地促進(jìn)來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的凈 化催化劑141的激活。此外，雖然上述實(shí)施例是設(shè)在系統(tǒng)起動(dòng)以后混合動(dòng)力汽車20處于 停車期間判定可否執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行或者強(qiáng)制充電而進(jìn)行了說(shuō)明，但在實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，即便在執(zhí)行圖3的停車時(shí)運(yùn)行控制程 序的過(guò)程中將換擋位置SP設(shè)為D位置并且已踩下油門踏板83時(shí)執(zhí)行 發(fā)動(dòng)機(jī)22的催化劑預(yù)熱運(yùn)行，也可以通過(guò)使電機(jī)MG2向作為車軸的齒 圏軸32a輸出駕駛員要求的動(dòng)力，來(lái)一邊繼續(xù)催化劑預(yù)熱運(yùn)行一邊行駛。 另外，當(dāng)在執(zhí)行圖3的停車時(shí)運(yùn)行控制程序的過(guò)程中將換擋位置SP設(shè) 為D位置并且已踩下油門踏板83時(shí)執(zhí)行伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn)行的蓄 電池50的強(qiáng)制充電的情況下，也可以一邊繼續(xù)伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)22怠速運(yùn) 行的蓄電池50的強(qiáng)制充電一邊使電機(jī)MG2向作為車軸的齒圏軸32a 輸出駕駛員要求的動(dòng)力，還可以對(duì)電機(jī)MG1和MG2進(jìn)行控制，以使 發(fā)動(dòng)機(jī)22輸出行駛和蓄電池50充電所需要的功率的全部，并且使從發(fā) 動(dòng)機(jī)22輸出的動(dòng)力的一部分伴隨著基于動(dòng)力分配合并機(jī)構(gòu)30、電機(jī)MGl和電機(jī)MG2進(jìn)行的轉(zhuǎn)矩變換而輸出給齒圏軸32a。另外，雖然在 實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20中，作為車軸的齒圏軸32a和電機(jī)MG2通過(guò) 將電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速減速后傳遞給齒圏軸32a的減速齒輪35而聯(lián)結(jié)起 來(lái)，但也可以取代減速齒輪35而采用例如具有Hi、 Lo兩級(jí)的變速級(jí)或 者3級(jí)以上的變速級(jí)的將電機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速進(jìn)行變速后傳遞給齒圏軸 32a的變速機(jī)。進(jìn)而，雖然實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20是將電機(jī)MG2的 動(dòng)力輸出給齒圏軸32a上所連接的車軸，但本發(fā)明的應(yīng)用對(duì)象并不限于 此。即、本發(fā)明還可以應(yīng)用于如圖7所示的作為變形例的混合動(dòng)力汽車 20A那樣，將電機(jī)MG2的動(dòng)力輸出給與齒圏軸32a所連接的車軸(連接 車輪39a、 39b的車軸)不同的車軸(圖7中的車輪39c、 39d所連接的車 軸)的混合動(dòng)力汽車。另外，雖然實(shí)施例的混合動(dòng)力汽車20是通過(guò)動(dòng)力 分配合并機(jī)構(gòu)30將發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力輸出給作為車輪39a、 39b所連接 的車軸的齒圏軸32a，但本發(fā)明的應(yīng)用對(duì)象并不限于此。即、本發(fā)明還 可以應(yīng)用于如圖8所示的作為變形例的混合動(dòng)力汽車20B那樣具備雙轉(zhuǎn) 子電機(jī)230的混合動(dòng)力汽車，該雙轉(zhuǎn)子電機(jī)230具有連接到發(fā)動(dòng)機(jī)22 的曲軸的內(nèi)轉(zhuǎn)子232和連接到將動(dòng)力輸出給車輪39a、 39b的車軸的外 轉(zhuǎn)子234，將發(fā)動(dòng)機(jī)22的動(dòng)力的一部分傳遞給車軸并且將剩余的動(dòng)力變 換成電力。
這里，對(duì)上述各實(shí)施例以及變形例的主要要素與發(fā)明內(nèi)容欄中所記 載的發(fā)明的主要要素的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。即、在上述實(shí)施例以及變形 例中，發(fā)動(dòng)機(jī)22相當(dāng)于"內(nèi)燃機(jī)"，包含對(duì)從發(fā)動(dòng)機(jī)22排出的排氣進(jìn) 行凈化的排氣凈化催化劑141的凈化裝置142相當(dāng)于"凈化單元"，檢 測(cè)排氣凈化催化劑141的溫度的催化劑溫度傳感器187相當(dāng)于"催化劑 溫度取得單元"，電機(jī)MG1以及動(dòng)力分配合并機(jī)構(gòu)30的組合和雙轉(zhuǎn)子 電機(jī)230相當(dāng)于"電力動(dòng)力輸入輸出單元"，電機(jī)MG2相當(dāng)于"電機(jī)"， 可以與電機(jī)MG1和MG2交換電力的蓄電池50相當(dāng)于"蓄電單元"， 計(jì)算蓄電池50的剩余容量SOC的蓄電池ECU52相當(dāng)于"剩余容量取 得單元"，與發(fā)動(dòng)機(jī)22的曲軸26和作為車軸的齒圏軸32a連接的動(dòng)力 分配合并機(jī)構(gòu)30和電機(jī)MG1的組合或雙轉(zhuǎn)子電機(jī)230相當(dāng)于"電力動(dòng) 力輸入輸出單元"，執(zhí)行圖3的步驟SllO、S120的處理的混合動(dòng)力ECU70 相當(dāng)于"催化劑預(yù)熱可否判定單元"，執(zhí)行圖3的步驟S150 S200的處 理的混合動(dòng)力ECU70相當(dāng)于"強(qiáng)制充電可否判定單元"，執(zhí)行圖3的步驟S130、 S210等的處理的混合動(dòng)力ECU70和發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24、電機(jī) ECU40相當(dāng)于"控制單元"。另外，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)22的冷卻水溫Tw的水 溫傳感器181相當(dāng)于"溫度檢測(cè)單元"，換擋桿81相當(dāng)于"換擋位置選 擇單元"，電機(jī)MG1相當(dāng)于"發(fā)電用電機(jī)"，動(dòng)力分配合并機(jī)構(gòu)30相當(dāng) 于"三軸式動(dòng)力輸入輸出單元"。
此外，"內(nèi)燃機(jī)"并不限于接受汽油或輕油之類的碳?xì)浠衔锵档?燃料供給并輸出動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)22，諸如氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)之類的其他任何形式 都可以。"凈化單元"只要是包含用于對(duì)從內(nèi)燃機(jī)排出的排氣進(jìn)行凈化 的催化劑，則任何形式都可以。"催化劑溫度取得單元"并不限于對(duì)催 化劑的溫度進(jìn)行實(shí)測(cè)，也可以是基于內(nèi)燃機(jī)的各種參數(shù)來(lái)推定催化劑的 溫度那樣的任何形式。"電力動(dòng)力輸入輸出單元"并不限于電機(jī)MG1 和動(dòng)力分配合并機(jī)構(gòu)30的組合或雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)230,只要是連接到規(guī)定 的車軸和內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)軸并可以利用來(lái)自內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力的至少一部
分進(jìn)行發(fā)電并且伴隨著電力的輸入輸出向車軸輸出動(dòng)力或從車軸輸入 動(dòng)力，則可以是其他的任何形式。"電機(jī)"和"發(fā)電用電機(jī)"并不限于 如電機(jī)MG1、 MG2那樣的同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)，也可以是感應(yīng)電機(jī)之類其 他任何形式。"蓄電單元"并不限于諸如蓄電池50那樣的二次電池，只 要是可以與電機(jī)交換電力則可以是電容器之類的其他任何形式。"剩余 容量取得單元"，只要是可以取得蓄電單元的剩余容量，則也可以是任 何形式。"催化劑預(yù)熱可否判定單元"，只要是可以在系統(tǒng)啟動(dòng)之際基于 所取得的催化劑的溫度和剩余容量來(lái)判定可否執(zhí)行促進(jìn)催化劑的激活 的內(nèi)燃機(jī)的催化劑預(yù)熱運(yùn)行，則也可以是任何形式。"強(qiáng)制充電可否判 定單元"，只要是在判斷為不應(yīng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)基于所取得的催 化劑的溫度及剩余容量和內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量來(lái)判定可否執(zhí)行 伴隨著內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的蓄電單元的強(qiáng)制充電，則也可以是任何形式。 "控制單元"，只要是在判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)對(duì)內(nèi)燃機(jī)、 電力動(dòng)力輸入輸出單元和電機(jī)進(jìn)行控制以執(zhí)行該催化劑預(yù)熱運(yùn)行，而在 判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行強(qiáng)制充電時(shí)對(duì)內(nèi)燃機(jī)、電力動(dòng)力輸入輸出單元和電機(jī)進(jìn) 行控制以執(zhí)行該強(qiáng)制充電，則不限于混合動(dòng)力ECU70、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU24 和電機(jī)ECU40的組合，也可以是單一的電子控制單元那樣的其他任何 形式。不管怎樣，對(duì)于這些實(shí)施例的主要要素和發(fā)明內(nèi)容欄所記載的發(fā) 明的主要要素的對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)施例是用來(lái)具體地說(shuō)明用于實(shí)施
發(fā)明內(nèi)容
24欄所記載的發(fā)明的最佳方式之一例，所以并非限定發(fā)明內(nèi)容欄所記栽的 發(fā)明之要素的例子。即、實(shí)施例只不過(guò)是發(fā)明內(nèi)容欄所記載的發(fā)明的具 體一例，應(yīng)當(dāng)基于該欄的記載來(lái)進(jìn)行發(fā)明內(nèi)容欄所記載的發(fā)明的解釋。
以上，使用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但不言而喻本 發(fā)明不被上述實(shí)施例所限定，在不脫離本發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各 種各樣的變更。
工業(yè)上的可利用性 本發(fā)明可以利用在混合動(dòng)力汽車的制造產(chǎn)業(yè)等中。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力汽車，其中，具備內(nèi)燃機(jī)；凈化單元，包含用于凈化從上述內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的催化劑；催化劑溫度取得單元，取得上述催化劑的溫度；電力動(dòng)力輸入輸出單元，被連接于規(guī)定的車軸和上述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)軸，可以利用來(lái)自上述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力的至少一部分進(jìn)行發(fā)電并且可以伴隨著電力的輸入輸出對(duì)上述車軸輸出動(dòng)力或從上述車軸輸入動(dòng)力；電機(jī)，可以對(duì)上述車軸或者不同于該車軸的其他車軸輸出動(dòng)力；蓄電單元，可以與上述電力動(dòng)力輸入輸出單元以及上述電機(jī)交換電力；剩余容量取得單元，取得上述蓄電單元的剩余容量；催化劑預(yù)熱可否判定單元，在系統(tǒng)啟動(dòng)之際，基于上述取得的催化劑的溫度以及剩余容量來(lái)判斷可否執(zhí)行用于促進(jìn)該催化劑的激活的上述內(nèi)燃機(jī)的催化劑預(yù)熱運(yùn)行；強(qiáng)制充電可否判定單元，在由上述催化劑預(yù)熱可否判定單元判斷為不應(yīng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，基于上述所取得的催化劑的溫度、剩余容量和上述內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量來(lái)判定可否執(zhí)行伴隨著上述內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的上述蓄電單元的強(qiáng)制充電；以及控制單元，在由上述催化劑預(yù)熱可否判定單元判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，對(duì)上述內(nèi)燃機(jī)、上述電力動(dòng)力輸入輸出單元和上述電機(jī)進(jìn)行控制，以執(zhí)行該催化劑預(yù)熱運(yùn)行，在由上述強(qiáng)制充電可否判定單元判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述強(qiáng)制充電時(shí)，對(duì)上述內(nèi)燃機(jī)、上述電力動(dòng)力輸入輸出單元和上述電機(jī)進(jìn)行控制，以執(zhí)行該強(qiáng)制充電。
2. 按照權(quán)利要求l所記載的混合動(dòng)力汽車，其中，上述催化劑預(yù)熱可否判定單元，在上述取得的剩余容量大于等于規(guī) 定的預(yù)熱執(zhí)行剩余容量并且上述取得的催化劑的溫度小于等于規(guī)定的 預(yù)熱執(zhí)行溫度時(shí)，判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行。
3. 按照權(quán)利要求2所記栽的混合動(dòng)力汽車，其中， 上述強(qiáng)制充電可否判定單元，在上述取得的剩余容量小于等于比上述預(yù)熱執(zhí)行剩余容量小的規(guī)定的充電執(zhí)行剩余容量時(shí)、上述取得的剩余 容量低于上述預(yù)熱執(zhí)行剩余容量并且上述取得的催化劑的溫度大于等 于規(guī)定的充電執(zhí)行溫度時(shí)、以及上述取得的剩余容量超過(guò)上述充電執(zhí)行 剩余容量并且上述取得的催化劑的溫度大于等于基于上述推定進(jìn)氣量 的規(guī)定的充電容許下限溫度時(shí)，判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述強(qiáng)制充電。
4. 按照權(quán)利要求3所記載的混合動(dòng)力汽車，其中，還具備 溫度取得單元，取得上述內(nèi)燃機(jī)的溫度；換擋位置選擇單元，至少允許駕駛員選擇停車時(shí)用以及通常行駛用 的換擋位置，基于上述取得的溫度和上述換擋位置導(dǎo)出上述推定進(jìn)氣量，根據(jù)上 述導(dǎo)出的推定進(jìn)氣量變更上述充電容許下限溫度。
5. 按照權(quán)利要求3或者4所記載的混合動(dòng)力汽車，其中， 根據(jù)上述蓄電單元的負(fù)載狀態(tài)變更上述充電執(zhí)行剩余容量.
6. 按照權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所記栽的混合動(dòng)力汽車，其中，在執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行之際，通過(guò)上述電力動(dòng)力輸入輸出單元 使上述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在規(guī)定轉(zhuǎn)速，并且，使上述內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火時(shí)期 比通常時(shí)滯后。
7. 按照權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所記載的混合動(dòng)力汽車，其中，上述催化劑預(yù)熱可否判定單元和上述強(qiáng)制充電可否判定單元，在系 統(tǒng)啟動(dòng)以后上述混合動(dòng)力汽車停車的期間，判定可否執(zhí)行上述催化劑預(yù) 熱運(yùn)行或者上述強(qiáng)制充電。
8. 按照權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所記載的混合動(dòng)力汽車，其中，上述電力動(dòng)力輸入輸出單元包括發(fā)電用電機(jī)，可以輸入輸出動(dòng)力； 和三軸式動(dòng)力輸入輸出單元，被連接于上述車軸、上述內(nèi)燃機(jī)的上述內(nèi) 燃機(jī)軸和上述發(fā)電用電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸這3軸，并將基于在這3軸之中的任 意2軸輸入輸出的動(dòng)力的動(dòng)力向剩余的軸輸出或從剩余的軸輸入。
9. 一種混合動(dòng)力汽車的控制方法，其中，所述混合動(dòng)力汽車具備 內(nèi)燃機(jī)；凈化單元，包含用于凈化從上述內(nèi)燃機(jī)排出的排氣的催化劑； 電力動(dòng)力輸入輸出單元，被連接于規(guī)定的車軸和上述內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī) 軸，可以利用來(lái)自上述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力的至少一部分進(jìn)行發(fā)電并且可以伴隨著電力的輸入輸出對(duì)上述車軸輸出動(dòng)力或從上述車軸輸入動(dòng)力；電 機(jī)，可以對(duì)上述車軸或者不同于該車軸的其他車軸輸出動(dòng)力；蓄電單元， 可以與上述電力動(dòng)力輸入輸出單元以及上述電機(jī)交換電力，所述混合動(dòng) 力汽車的控制方法包括以下步驟、(，基于上述，化劑^溫度:以及上述蓄'電單元的剩卞容，，,定可(b) 當(dāng)在步驟(a)中判斷為不應(yīng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，基于上 述催化劑的溫度、上述蓄電單元的剩余容量和上述內(nèi)燃機(jī)怠速時(shí)的推定 進(jìn)氣量來(lái)判定可否執(zhí)行伴隨著上述內(nèi)燃機(jī)怠速運(yùn)行的上述內(nèi)燃機(jī)的強(qiáng) 制充電；(c) 當(dāng)在步驟(a)中判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，對(duì)上述 內(nèi)燃機(jī)、上述電力動(dòng)力輸入輸出單元和上述電機(jī)進(jìn)行控制，以執(zhí)行該催 化劑預(yù)熱運(yùn)行，當(dāng)在步驟(b)中判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述強(qiáng)制充電時(shí)，對(duì)上述 內(nèi)燃機(jī)、上述電力動(dòng)力輸入輸出單元和上述電機(jī)進(jìn)行控制，以執(zhí)行該強(qiáng) 制充電。
10. 按照權(quán)利要求9所記載的混合動(dòng)力汽車的控制方法，其中，在步驟(a)中，在上述蓄電單元的剩余容量大于等于規(guī)定的預(yù)熱執(zhí)行 剩余容量并且上述催化劑的溫度小于等于規(guī)定的預(yù)熱執(zhí)行溫度時(shí)，判斷 為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行。
11. 按照權(quán)利要求10所記載的混合動(dòng)力汽車的控制方法，其中，在步驟(b)中，在上述蓄電單元的剩余容量小于等于比上述預(yù)熱執(zhí)行 剩余容量小的規(guī)定的充電執(zhí)行剩余容量時(shí)、上述蓄電單元的剩余容量低 于上述預(yù)熱執(zhí)行剩余容量并且上述催化劑的溫度大于等于規(guī)定的充電 執(zhí)行溫度時(shí)、以及上述蓄電單元的剩余容量超過(guò)上述充電執(zhí)行剩余容量 并且上述催化劑的溫度大于等于基于上述推定進(jìn)氣量的規(guī)定的充電容 許下限溫度時(shí)，判斷為應(yīng)當(dāng)執(zhí)行上述強(qiáng)制充電。
12. 按照權(quán)利要求ll所記載的混合動(dòng)力汽車的控制方法，其中，基于上述內(nèi)燃機(jī)的溫度和換擋位置選擇單元的換擋位置導(dǎo)出上述 推定進(jìn)氣量，才艮據(jù)上述導(dǎo)出的推定進(jìn)氣量變更上述充電容許下限溫度， 該換擋位置選擇單元至少允許駕駛員選擇停車時(shí)用以及通常行駛用的 換擋位置。
13. 按照權(quán)利要求ll所記載的混合動(dòng)力汽車的控制方法，其中， 根據(jù)上述蓄電單元的負(fù)載狀態(tài)變更上述充電執(zhí)行剩余容量。
14. 按照權(quán)利要求9所記載的混合動(dòng)力汽車的控制方法，其中，當(dāng)在步驟(c)中執(zhí)行上述催化劑預(yù)熱運(yùn)行之際，控制上述電力動(dòng)力輸 入輸出單元以使上述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在規(guī)定轉(zhuǎn)速，并且，使上述內(nèi)燃 機(jī)的點(diǎn)火時(shí)期比通常時(shí)滯后。
15. 按照權(quán)利要求9所記載的混合動(dòng)力汽車的控制方法，其中， 在系統(tǒng)啟動(dòng)以后上述混合動(dòng)力汽車停車的期間執(zhí)行步驟(a)。
16. 按照權(quán)利要求9所記載的混合動(dòng)力汽車的控制方法，其中，上述混合動(dòng)力汽車的上述電力動(dòng)力輸入輸出單元包括發(fā)電用電 機(jī)，可以輸入輸出動(dòng)力；和三軸式動(dòng)力輸入輸出單元，被連接于上述車 軸、上述內(nèi)燃機(jī)的上述內(nèi)燃機(jī)軸和上述發(fā)電用電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸這3軸，并 將基于在這3軸之中的任意2軸輸入輸出的動(dòng)力的動(dòng)力向剩余的軸輸出 或從剩余的軸輸入。
全文摘要
本發(fā)明提供一種混合動(dòng)力汽車(20)，在系統(tǒng)啟動(dòng)之際基于排氣凈化催化劑(141)的催化劑床層溫度(Tcat)和蓄電池(50)的剩余容量SOC來(lái)判定可否執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)(22)的催化劑預(yù)熱運(yùn)行(S110、S140)，在不應(yīng)執(zhí)行催化劑預(yù)熱運(yùn)行時(shí)，基于催化劑床層溫度(Tcat)、剩余容量SOC和發(fā)動(dòng)機(jī)(22)怠速時(shí)的推定進(jìn)氣量(GAidl)來(lái)判定可否執(zhí)行伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)(22)怠速運(yùn)行的蓄電池(50)的強(qiáng)制充電(S150～S200)，并根據(jù)這些判定結(jié)果來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)(22)和電機(jī)(MG1)及(MG2)(S130、S210)。
文檔編號(hào)B60W20/00GK101636303SQ20078005233
公開日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2007年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月27日
發(fā)明者光谷典丈 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社