專利名稱：混合動力車輛的控制裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混合動力車輛的控制裝置及控制方法，更確切而言，涉及從混合動力車輛的內(nèi)燃機的排放物的抑制。
背景技術(shù)：
在具備以發(fā)動機及電動機作為驅(qū)動力源的混合動力車輛中，在僅利用電動機的行駛時，通過使發(fā)動機停止而能夠?qū)崿F(xiàn)零排放行駛。另一方面，混合動力車輛至少在驅(qū)動力增大的高速行駛時或加速時，通常在使發(fā)動機工作的狀態(tài)下進行行駛。因此，為了從發(fā)動機的廢氣將排放物除去，而設(shè)置以三效催化劑為代表的排氣凈化裝置。以下，將排氣凈化裝置整體總稱而簡稱為“催化劑”。在日本特開2007-237794號公報(專利文獻I)中記載了一種用于在催化劑成為過高溫時使其溫度下降的技術(shù)。具體而言，記載了如下內(nèi)容:在蓄電池充電量(SOC)為高等級時，以使電動機輸出增加而通過電動機將發(fā)動機帶到規(guī)定轉(zhuǎn)速以上的方式進行控制，另一方面，在SOC為低等級時，使發(fā)動機的空燃比濃厚化，并且使發(fā)動機的輸出增加以從低負載區(qū)域脫離。另外，在日本特開2004-204707號公報(專利文獻2)中記載了一種用于避免混合動力車輛的爆震發(fā)生的發(fā)動機控制。具體而言，記載了如下內(nèi)容:在要求高負載輸出的結(jié)果是發(fā)動機的工作狀態(tài)從初始狀態(tài)向最終狀態(tài)過渡時，以暫時在兩者的中間的過渡狀態(tài)下使發(fā)動機工作的方式控制發(fā)動機。并且，記載了在過渡狀態(tài)下的工作時，通過電動發(fā)電機來彌補發(fā)動機輸出的不足量的內(nèi)容。在先技術(shù)文獻專利文獻·專利文獻1:日本特開2007-237794號公報專利文獻2:日本特開2004-204707號公報

發(fā)明內(nèi)容
如專利文獻I記載那樣，通過使發(fā)動機的空燃比濃厚化，而能夠通過發(fā)動機的排氣溫度下降而抑制催化劑的溫度上升。因此，已知有如下情況:在發(fā)動機的高輸出區(qū)域中，為了抑制催化劑的溫度上升，執(zhí)行用于使空燃比比理論空燃比更加濃厚化的燃料增量(以下，也稱為“OT增量”)。然而，當由于燃料增量而空燃比比理論空燃比下降時，產(chǎn)生未燃CO。因此，即使催化劑為活性化，廢氣排放也可能增加。尤其是在近年來，排放限制更加嚴格，為了擺脫這樣的排放限制，燃料增量的適用其本身可能變得困難。本發(fā)明為了解決這樣的問題點而作出，本發(fā)明的目的在于不會導致排氣溫度的上升引起的排氣凈化裝置(催化劑)的過高溫及車輛驅(qū)動力的不足，而抑制混合動力車輛的廢氣排放。
在本發(fā)明的一方面中，涉及一種混合動力車輛的控制裝置，是搭載有用于產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的內(nèi)燃機及電動機的混合動力車輛的控制裝置，其中，由內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩表示的工作區(qū)域包括:按照理論空燃比而算出燃料噴射量的第一工作區(qū)域；以及為了抑制在內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)設(shè)置的催化劑的溫度上升而使燃料相比按照所述理論空燃比的燃料噴射量增加的第二工作區(qū)域。并且，控制裝置根據(jù)車輛狀態(tài)而算出混合動力車輛的整體要求功率，并且，以在全部的車輛狀態(tài)下內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速包含于第一工作區(qū)域的方式?jīng)Q定內(nèi)燃機的輸出功率，且以確保整體要求功率的方式基于內(nèi)燃機的輸出功率而決定電動機的輸出功率。優(yōu)選的是，混合動力車輛還具備用于在內(nèi)燃機的起動時對內(nèi)燃機進行驅(qū)動的起動電動機。并且，控制裝置在內(nèi)燃機的起動時，按照理論空燃比來設(shè)定內(nèi)燃機的燃料噴射量，并且在內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速達到起動時的目標轉(zhuǎn)速為止的期間以使起動電動機產(chǎn)生驅(qū)動用的正轉(zhuǎn)矩的方式進行控制。或者，控制裝置在內(nèi)燃機的起動時，按照理論空燃比來設(shè)定內(nèi)燃機的燃料噴射量，并且以在起動電動機的轉(zhuǎn)速暫時相比內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速達到起動時的目標轉(zhuǎn)速時的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速上升之后，將起動電動機的轉(zhuǎn)速保持在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的方式，控制起動電動機。另外，優(yōu)選的是，混合動力車輛還具備:蓄電裝置，用于蓄積用于電動機的驅(qū)動的電力；以及發(fā)電機構(gòu)，用于通過內(nèi)燃機的輸出而產(chǎn)生蓄電裝置的充電電力?？刂蒲b置在蓄電裝置的蓄積能量低于基準值低時，以在內(nèi)燃機的輸出功率為一定的條件下使內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速上升的方式，變更內(nèi)燃機的工作點?；蛘邇?yōu)選的是，混合動力車輛還具備:蓄電裝置，用于蓄積用于電動機的驅(qū)動的電力；以及發(fā)電機構(gòu)，用于在車輛行駛中產(chǎn)生蓄電裝置的充電電力。并且，控制裝置基于行駛狀態(tài)而判定是否需要備于對內(nèi)燃機的高輸出要求的蓄電裝置的充電等級上升控制，并且在判定為需要充電等級上升控制時，以使蓄電裝置的蓄積能量增加的方式控制發(fā)電機構(gòu)。更優(yōu)選的是，控制裝置決定相對于整體要求功率的內(nèi)燃機及電動機的輸出功率的分配，并且在按照決定的功率分配的內(nèi)燃機的工作點包含于第二工作區(qū)域時，以使內(nèi)燃機的工作點變更到第一工作區(qū)域內(nèi)的方式使內(nèi)燃機的輸出功率下降，且以反映工作點的變更引起的內(nèi)燃機的輸出功率的下 降量而增加電動機的輸出功率的方式修正功率分配。在本發(fā)明的另一方面中，涉及一種混合動力車輛的控制方法，是搭載有用于產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的內(nèi)燃機及電動機的混合動力車輛的控制方法，所述混合動力車輛的控制方法中，由內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩表示的工作區(qū)域包括:按照理論空燃比而算出燃料噴射量的第一工作區(qū)域；以及為了抑制在內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)設(shè)置的催化劑的溫度上升而使燃料相比按照理論空燃比的燃料噴射量增加的第二工作區(qū)域。并且，控制方法包括:根據(jù)車輛狀態(tài)而算出混合動力車輛的整體要求功率的步驟；以在全部的車輛狀態(tài)下內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速包含于第一工作區(qū)域的方式?jīng)Q定內(nèi)燃機的輸出功率的步驟；以及以確保整體要求功率的方式基于內(nèi)燃機的輸出功率而決定電動機的輸出功率的步驟。優(yōu)選的是，混合動力車輛還具備用于在內(nèi)燃機的起動時對內(nèi)燃機進行驅(qū)動的起動電動機。并且，控制方法在內(nèi)燃機的起動時，按照理論空燃比來設(shè)定內(nèi)燃機的燃料噴射量，并且在內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速達到起動時的目標轉(zhuǎn)速為止期間，以使起動電動機產(chǎn)生驅(qū)動用的正轉(zhuǎn)矩的方式控制起動電動機。或者，在內(nèi)燃機的起動時，按照理論空燃比來設(shè)定內(nèi)燃機的燃料噴射量，并且以在起動電動機的轉(zhuǎn)速暫時相比內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速達到起動時的目標轉(zhuǎn)速時的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速上升之后，將起動電動機的轉(zhuǎn)速保持在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的方式，控制起動電動機。另外，優(yōu)選的是，混合動力車輛還具備:蓄電裝置，用于蓄積用于電動機的驅(qū)動的電力；以及發(fā)電機構(gòu)，用于在車輛行駛中產(chǎn)生蓄電裝置的充電電力。并且，控制方法還包括如下步驟:在蓄電裝置的蓄積能量低于基準值時，以在內(nèi)燃機的輸出功率為一定的條件下使內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速上升的方式，變更內(nèi)燃機的工作點?；蛘撸瑑?yōu)選的是，混合動力車輛還具備:蓄電裝置，用于蓄積用于電動機的驅(qū)動的電力；以及發(fā)電機構(gòu)，用于在車輛行駛中產(chǎn)生蓄電裝置的充電電力。并且，控制方法還包括:基于行駛狀態(tài)而判定是否需要備于內(nèi)燃機的高輸出要求的蓄電裝置的充電等級上升控制的步驟；以及在判定為需要充電等級上升控制時，以使蓄電裝置的蓄積能量增加的方式控制發(fā)電機構(gòu)的步驟。更優(yōu)選的是，控制方法還包括決定相對于整體要求功率的內(nèi)燃機及電動機的輸出功率的分配的步驟。并且，上述的決定內(nèi)燃機的輸出功率的步驟在按照決定的功率分配的內(nèi)燃機的工作點包含于第二工作區(qū)域時，以使內(nèi)燃機的工作點變更到第一工作區(qū)域內(nèi)的方式使內(nèi)燃機的輸出功率下降。而且，上述的決定輸出功率的分配的步驟以反映工作點的變更引起的內(nèi)燃機的輸出功率的下降量而增加電動機的輸出功率的方式修正功率分配。發(fā)明效果
·
根據(jù)本發(fā)明，不會導致排氣溫度的上升引起的排氣凈化裝置(催化劑)的過高溫及車輛驅(qū)動力的不足，能夠抑制混合動力車輛的廢氣排放。


圖1是用于說明搭載有本發(fā)明的實施方式I的控制裝置的混合動力車輛的框圖。圖2是詳細說明圖1所示的發(fā)動機的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示混合動力車輛的發(fā)動機、第一 MG及第二 MG之間的轉(zhuǎn)速的關(guān)系的共線圖。圖4是混合動力車輛的發(fā)動機停止時的共線圖。圖5是混合動力車輛的發(fā)動機起動后的共線圖。圖6是說明發(fā)動機的工作區(qū)域的概念圖。圖7是說明本發(fā)明的實施方式I的混合動力車輛的行駛控制的流程圖。圖8是實施方式I的變更前的發(fā)動機工作點處的共線圖。圖9是實施方式I的變更后的發(fā)動機工作點處的共線圖。圖10是說明本發(fā)明的實施方式2的混合動力車輛的行駛控制的流程圖。圖11是說明實施方式2的工作點的變更的概念圖。圖12是實施方式2的變更前的發(fā)動機工作點處的共線圖。圖13是實施方式2的變更后的發(fā)動機工作點處的共線圖。圖14是說明本發(fā)明的實施方式3的混合動力車輛的行駛控制的流程圖。圖15是用于說明實施方式3的混合動力車輛的行駛控制的一例的坐標圖。圖16是說明混合動力車輛的通常的發(fā)動機起動控制的波形圖。圖17是說明按照實施方式4的混合動力車輛的行駛控制的發(fā)動機起動控制的波形圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，詳細說明本發(fā)明的實施方式。需要說明的是，對于圖中的同一或相當部分標注同一標號，原則上不重復其說明。(實施方式I)圖1是用于說明搭載有本發(fā)明的實施方式I的控制裝置的混合動力車輛100的框圖。參照圖1，混合動力車輛 100 具備:第一 MG (Motor Generator) 110 ;第二 MGl2O ；動力分割機構(gòu) 130 ;減速器 140 ;蓄電池 150 ；PM (Power train Manager)_ECU (ElectronicControl Unit) 170 ；MG (Motor Generator)-ECU172 ;對應(yīng)于“內(nèi)燃機”的發(fā)動機 200。在以下的說明中可知，通過PM-E⑶170，實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式I的控制裝置的行駛控制。需要說明的是，以PM-E⑶170為代表的各E⑶內(nèi)置未圖示的CPU (CentralProcessing Unit)及存儲器而構(gòu)成，通過按照存儲于該存儲器的映射及程序的軟件處理，執(zhí)行基于各傳感器的檢測值的運算處理。或者，ECU的至少一部分也可以通過專用的電子回路等的硬件處理，執(zhí)行規(guī)定的數(shù)值運算處理及/或邏輯運算處理。第一 MG110、第二 MG120及發(fā)動機200經(jīng)由動力分割機構(gòu)130而連結(jié)。發(fā)動機200產(chǎn)生的動力通過動力分割機構(gòu)130分割成兩條路徑。一方是經(jīng)由減速器140而驅(qū)動前輪160的路徑。另一方是驅(qū)動第一 MGllO而發(fā)電的路徑。混合動力車輛100通過來自發(fā)動機200及第二 MG120中的 至少任一方的驅(qū)動力進行行駛。圖2是詳細說明圖1所示的發(fā)動機200的結(jié)構(gòu)的圖。參照圖2，在發(fā)動機200中，從空氣過濾器(未圖示)吸入的空氣在吸氣管210中流通，向發(fā)動機200的燃燒室202導入。通過節(jié)氣門214的開度(節(jié)氣門開度)，調(diào)整向燃燒室202導入的空氣量。節(jié)氣門開度由節(jié)氣門電動機212控制。燃料儲藏在燃料罐(未圖示)中，經(jīng)由燃料泵(未圖示)，從噴射器204向燃燒室202噴射。從吸氣管210導入的空氣與從噴射器204噴射的燃料的混合氣使用由來自E⑶400的控制信號控制的點火線圈206點火而燃燒?；旌蠚馊紵蟮膹U氣通過設(shè)于發(fā)動機200的排氣系統(tǒng)的催化劑240，向大氣排出。催化劑240代表性地設(shè)置在排氣管220的中途。催化劑240是將各種排氣凈化裝置總稱的名稱。催化劑240代表性地通過對包含在廢氣中的排放物(烴(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)等有害物質(zhì))進行凈化處理的三效催化劑構(gòu)成。在催化劑240中，以氧化鋁為基體，載持有加入了鉬、鈀、銠的貴金屬，能夠同時進行烴與一氧化碳的氧化反應(yīng)、及氮氧化物的還原反應(yīng)。催化劑240通常具有溫度越高而排氣凈化能力越高的特性，但成為過高溫時，可能產(chǎn)生特性的劣化或故障。因此，關(guān)于催化劑240，在成為非活性狀態(tài)的低溫時，需要積極地使排氣溫度上升，由此提前暖機。另一方面，在催化劑240的活性化后，為了進行保護以免過熱，而需要進行控制，以免排氣溫度變得過高。來自發(fā)動機水溫傳感器208、空氣流量計216、吸入空氣溫傳感器218、空燃比傳感器222、及氧傳感器224的信號向發(fā)動機E⑶201輸入。發(fā)動機水溫傳感器208檢測發(fā)動機冷卻水的溫度(發(fā)動機水溫)TW?？諝饬髁坑?16設(shè)置在比節(jié)氣門214靠上游側(cè)的吸氣管210上，檢測吸入空氣量(向發(fā)動機200吸入的每單位時間的空氣量)Ga。吸入空氣溫傳感器218檢測吸入空氣的溫度(吸入空氣溫)TA。空燃比傳感器222檢測廢氣中的空氣與燃料的比率。氧傳感器224檢測廢氣中的氧濃度。所述各傳感器將表示檢測結(jié)果的信號向發(fā)動機ECU201發(fā)送。發(fā)動機E⑶201按照來自圖1的PM-ECU170的控制目標值，控制發(fā)動機200。具體而言，發(fā)動機ECU201基于從各傳感器發(fā)送的信號、存儲于ROM的映射及程序，以發(fā)動機200的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩與上述控制目標值一致的方式，控制發(fā)動機200的各要素。例如，發(fā)動機ECU201以成為適當?shù)狞c火時期的方式控制點火線圈206，或以成為適當?shù)墓?jié)氣門開度的方式控制節(jié)氣門電動機212。而且，發(fā)動機ECU201以成為適當?shù)娜剂蠂娚淞康姆绞娇刂茋娚淦?04。具體而言，基于來自空燃比傳感器222及氧傳感器224的信號，以空燃比成為適當值的方式對燃料噴射量進行反饋控制。再次參照圖1，第一 MGl 10是具有U相線圈、V相線圈及W相線圈的三相交流旋轉(zhuǎn)電機。第一 MGllO通過由動力分割機構(gòu)130分割的發(fā)動機200的驅(qū)動力進行發(fā)電。由第一 MGllO發(fā)電的電力根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)或表示蓄電池150的充電量的SOC (State OfCharge)而分開使用。例如，在通常行駛時，由第一 MGllO發(fā)電的電力成為直接驅(qū)動第二 MG120的電力。另一方面，在蓄電池150的SOC比控制目標低時，由第一MGllO發(fā)電的電力通過后述的逆變器而從交流轉(zhuǎn)換成直流。然后，通過后述的轉(zhuǎn)換器而調(diào)整電壓，并蓄積于蓄電池150。需要說明的是，SOC的控制目標既可以是單一的SOC目標值，也可以是一定的SOC范圍。第二 MG120是具有U相線圈、V相線圈及W相線圈的三相交流旋轉(zhuǎn)電機。第二 MG120通過蓄積于蓄電池150的電力及通過第一 MGllO發(fā)電的電力中的至少任一方的電力進行驅(qū)動。第二 MG120的驅(qū)動力經(jīng)由減速器140而向前輪160傳遞。由此，第二 MG120對發(fā)動機200進行輔助或通過來 自第二 MG120的驅(qū)動力而使車輛行駛。需要說明的是，也可以取代前輪160或除前輪160之外對后輪進行驅(qū)動。即，第二 MG120對應(yīng)于用于產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的“電動機”。在混合動力車輛100的再生制動時，經(jīng)由減速器140，通過前輪160來驅(qū)動第二MG120，第二 MG120作為發(fā)電機而工作。由此第二 MG120作為將制動能量轉(zhuǎn)換成電力的再生制動器進行工作。通過第二 MG120發(fā)電的電力蓄積于蓄電池150。在第一MGllO及第二MG120的控制中，例如使用基于逆變器(未圖示)的PWM(PulseWidth Modulation)控制。需要說明的是，在使用PWM控制來控制第一 MGllO及第二 MG120的方法中，只要利用周知的一般性的技術(shù)即可，因此在此不重復更詳細的說明。動力分割機構(gòu)130是包括太陽齒輪、小齒輪、行星輪架、齒圈的行星齒輪單元。小齒輪與太陽齒輪及齒圈嚙合。行星輪架以小齒輪能夠自轉(zhuǎn)的方式進行支承。太陽齒輪與第一 MGllO的旋轉(zhuǎn)軸連結(jié)。行星輪架與發(fā)動機200的曲軸連結(jié)。齒圈與第二 MG120的旋轉(zhuǎn)軸及減速器140連結(jié)。發(fā)動機200、第一 MGllO及第二 MG120經(jīng)由行星齒輪單元而連結(jié)，由此，發(fā)動機200、第一 MGllO及第二 MG120的轉(zhuǎn)速如圖3所示，在共線圖中成為由直線連結(jié)的關(guān)系。因此，如圖4所示，在使發(fā)動機200停止并僅利用第二 MG120的驅(qū)動力來使混合動力車輛100行駛時，第二 MG120的輸出軸轉(zhuǎn)速為正，并且第一 MGllO的輸出軸轉(zhuǎn)速為負。在使發(fā)動機200起動時，如圖5所示，使用第一 MGllO以使發(fā)動機200轉(zhuǎn)動曲軸的方式，使第一 MGllO作為電動機工作，由此第一 MGllO的輸出軸轉(zhuǎn)速為正。S卩，第一 MGllO可以作為“起動電動機”進行工作。再次參照圖1，蓄電池150通常由電池組構(gòu)成，該電池組通過將多個蓄電池單體進行一體化的蓄電池模塊再串聯(lián)連接多個而構(gòu)成。蓄電池150的電壓例如為200V左右。由第一 MGllO或第二 MG120發(fā)電的電力向蓄電池150充電。并且，蓄積于蓄電池
150的電力能夠使用在第一 MGllO及第二 MG120的驅(qū)動中。S卩，蓄電池150對應(yīng)于“蓄電裝置。蓄電池150的溫度.電壓.電流等的狀態(tài)由電池傳感器152檢測。電池傳感器152包括性地表述溫度傳感器、電壓傳感器及電流傳感器等各種傳感器。向蓄電池150的充電電力被限制成不超過上限值WIN。同樣地，蓄電池150的放電電力被限制成不超過上限值WOUT0上限值WIN、WOUT基于蓄電池150的S0C、溫度、溫度的變化率等參數(shù)而確定。如上述那樣，發(fā)動機200按照來自PM-E⑶170的控制目標值來控制。PM-E⑶170與MG-E⑶172以能夠進行雙方向通信的方式連接。PM-E⑶170通過后述的行駛控制，生成第一 MGllO及第二 MG120的控制目標值(代表性為轉(zhuǎn)矩指令值)。并且，MG-E⑶172按照從PM-E⑶170傳遞的控制目標值，控制第一 MGllO及第二 MG120。在混合動力車輛100中，用于進行適合于車輛狀態(tài)的行駛的行駛控制由PM-ECU170執(zhí)行。例如，在車輛起步時及低速行駛時，如圖4所示的共線圖那樣，在使發(fā)動機200停止的狀態(tài)下，通過第二 MG120的輸出，而混合動力車輛100行駛。在穩(wěn)定行駛時，如圖5所示的共線圖那樣，使發(fā)動機200起動，通過發(fā)動機200及第二 MG120的輸出，混合動力車輛100行駛。尤其是通過使發(fā)動機200在高效率的工作點工作，混合動力車輛100的燃料經(jīng)濟性提高。如上述那樣，在混合動力車輛100中，能夠使第一 MGl 10作為通過發(fā)動機200的輸出而發(fā)電的“發(fā)電機構(gòu)”發(fā)揮功能。為了得到蓄電池150的充電電力及/或第二 MG120的消耗電力，根據(jù)需要，使發(fā)動機200的輸出增加，并且以根據(jù)該增加的輸出而發(fā)電的方式控制第一 MGl 10。例如，在蓄電池150的SOC下降時，本來，即使在發(fā)動機200應(yīng)停止的工作狀態(tài)(低速.低負載行駛等)下，發(fā)動機200也為了蓄電池150的充電而起動。如此，在本實施方式的混合動力車輛100中，是否需要發(fā)動機200的工作及工作時的發(fā)動機200的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩由基于PM-ECU170的行駛控制來決定。接下來，使用圖6，說明發(fā)動機200的工作區(qū)域。參照圖6，發(fā)動機200的工作區(qū)域及工作點由轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩的組合來表示。發(fā)動機200的可工作區(qū)域是發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te〈Tmax (最大轉(zhuǎn)矩)且發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne〈Nmax (最大轉(zhuǎn)速)的范圍內(nèi)。在高輸出區(qū)域中，發(fā)動機200的燃料燃燒引起的熱能增加，因此排氣溫度上升。由此，催化劑240 (圖2)可能成為過高溫。因此，在這樣的高輸出區(qū)域中，進行與按照理論空燃比的燃料噴射量相比使燃料增量的控制(即，OT增量)。通過基于OT增量的燃料的濃厚化而排氣溫度下降，由此保護催化劑240免于成為過高溫。如圖6所示，基于發(fā)動機200的特性，能夠預(yù)先確定適用了基于理論空燃比的燃料噴射量的通常區(qū)域305與需要OT增量的OT增量區(qū)域310之間的邊界線300。邊界線300根據(jù)發(fā)動機200的各種參數(shù)來決定，因此對于任意的發(fā)動機，在發(fā)動機設(shè)計時能夠預(yù)先確定。通常區(qū)域305對應(yīng)于“第一工作區(qū)域”，OT增量區(qū)域310對應(yīng)于“第二工作區(qū)域”。在本實施方式的混合動力車輛100中，在發(fā)動機200的工作點進入到OT增量區(qū)域310中的情況下，需要進行燃料增量(0T增量)。當進行這樣的燃料增量時，即使催化劑240發(fā)生活性化，由于未燃CO的增加而排放物有時也會惡化。由此，對于嚴格的排放限制，有時可能無法擺脫。因此，在本實施方式的混合動力車輛100的控制裝置中，正如以下說明那樣，進行用于防止排放物惡化的行駛控制。圖7是說明本發(fā)明的實施方式I的混合動力車輛的行駛控制的流程圖。按照圖7所示的流程圖的控制處理通過PM-ECU170以規(guī)定的控制周期反復執(zhí)行。需要說明的是，以圖7為代表的各流程圖的各步驟的處理可以通過基于ECU的軟件處理及/或硬件處理來執(zhí)行。參照圖7，PM_E⑶170通過步驟S100，根據(jù)車輛狀態(tài)(車速、踏板操作等)，算出混合動力車輛100所需的總驅(qū)動力。代表性地根據(jù)油門開度及車速,算出總驅(qū)動力。并且，PM-E⑶170通過步驟S110，基于在步驟SlOO中算出的總驅(qū)動力，決定發(fā)動機輸出功率Pe。并且，PM-E⑶170決定用于輸出發(fā)動機輸出功率Pe的發(fā)動機200的工作點(以下，也簡稱為“發(fā)動機工作點”)。此時，蓄電池150的充電所需的充電功率Pchg向發(fā)動機輸出功率Pe組入。例如，基于當前的SOC與SOC控制目標(例如，50 60%)的比較，決定充電功率Pchg。具體而言，在SOC比控制目標低而需要充電時，設(shè)定為Pchg>0，而在SOC比控制目標高而需要放電時，設(shè)定為Pchg〈0。再次參照圖6，預(yù)先設(shè)定`用于使發(fā)動機200高效率地工作的工作線315。工作線315代表性地是燃料經(jīng)濟性變得最好的工作點的集合。等功率線320分別是輸出功率相同的工作點的集合。在步驟SllO中，對應(yīng)于發(fā)動機輸出功率Pe的等功率線320與工作線315的交點被決定為發(fā)動機工作點。再次參照圖7，PM-E⑶170在步驟S120中，按照在步驟SllO中設(shè)定的發(fā)動機工作點，以能夠產(chǎn)生總驅(qū)動力的方式?jīng)Q定第一 MGllO及第二 MG120的轉(zhuǎn)矩指令值。在基于決定的發(fā)動機工作點的發(fā)動機輸出中總驅(qū)動力不足時，對第二 MG120不足的轉(zhuǎn)矩進行輔助。其結(jié)果是，決定用于確?？傭?qū)動力的、相對于混合動力車輛100整體的要求功率(以下，也稱為總要求功率Ptl)的、第一 MG110、第二 MG120及發(fā)動機200之間的功率分配。PM-E⑶170在步驟S130中，判定在步驟SllO中決定的發(fā)動機工作點是否進入圖6所示的OT增量區(qū)域310。并且，在發(fā)動機工作點為OT增量區(qū)域內(nèi)時(S130的“是”判定時)，PM-E⑶170通過步驟S140，來要求功率分配的變更。具體而言，在步驟S140中，使發(fā)動機輸出功率減少，并使第二 MG120的輸出功率增加。而且，PM-E⑶170再次執(zhí)行步驟SI 10，再次決定與減少的發(fā)動機輸出功率對應(yīng)的發(fā)動機工作點。由此，變更發(fā)動機工作點。PM-ECU170再次執(zhí)行步驟S120，決定按照變更后的發(fā)動機工作點的功率分配。
再次參照圖6，工作點Pl進入OT增量區(qū)域310。即，在步驟S130中決定的發(fā)動機工作點為Pl時，步驟S130成為“是”判定。并且，當由于步驟S140而發(fā)動機輸出功率減少時，發(fā)動機工作點從Pl朝向P2變更。在圖8中示出變更前的工作點Pl處的共線圖。參照圖8，發(fā)動機200的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩(Te)成為與工作點Pl對應(yīng)的值。作用在混合動力車輛100的驅(qū)動軸上的總驅(qū)動力成為以發(fā)動機200為支點起作用的發(fā)動機直達轉(zhuǎn)矩Tep與第二 MG120的輸出轉(zhuǎn)矩Tmg2之和。發(fā)動機直達轉(zhuǎn)矩T印使用第一 MGllO的輸出轉(zhuǎn)矩Tmgl及動力分割機構(gòu)130的齒輪比P，由T印=-Tmgl/p提供。第一 MGllO的輸出轉(zhuǎn)矩Tmgl在發(fā)動機200的起動時為正(Tmgl>0)，但在通常行駛時多為負(Tmgl〈0)。在圖9中示出變更后的工作點P2處的共線圖。將圖9與 圖8相比，在工作點P2處，與圖8 (工作點Pl)相比，由于發(fā)動機輸出功率的減少，而發(fā)動機200的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩(Te)下降。伴隨于此，發(fā)動機直達轉(zhuǎn)矩T印比工作點P2時下降。另一方面，為了對發(fā)動機輸出的減少進行補償，第二 MG120的輸出轉(zhuǎn)矩Tmg2相比圖8增加。其結(jié)果是，成為作用在驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)矩(即，車輛驅(qū)動力)的、發(fā)動機直達轉(zhuǎn)矩T印及第二 MG120的輸出轉(zhuǎn)矩Tmg2之和被確保為與圖8相等。即，即使將發(fā)動機工作點從P2向Pl變更，車輛驅(qū)動力也成為與通過步驟SlOO算出的總驅(qū)動力相當?shù)闹?。再次參照圖7，PM_E⑶170再次執(zhí)行步驟S130，判定變更后的發(fā)動機工作點是否進入OT增量區(qū)域310。在變更后的發(fā)動機工作點為OT增量區(qū)域310內(nèi)時，步驟S130為“是”判定。其結(jié)果是，基于步驟S140的功率分配變更及基于步驟SllO的發(fā)動機工作點的變更再次執(zhí)行。如此，在步驟S130成為“否”判定之前，即，在估計出發(fā)動機工作點成為通常區(qū)域305那樣的功率分配之前，反復執(zhí)行步驟SllO S140的處理。PM-E⑶170在發(fā)動機工作點被決定為通常區(qū)域305內(nèi)時，將步驟S130設(shè)為“否”判定，使處理進入步驟S150。PM-E⑶170在步驟S150中，生成用于按照決定的通常區(qū)域305內(nèi)的發(fā)動機工作點而控制發(fā)動機200的控制目標值?？刂颇繕酥迪虬l(fā)動機ECU201送出。其結(jié)果是，根據(jù)實施方式I的混合動力車輛的行駛控制，發(fā)動機200在高速行駛時或車輛加速時等，若為本來的行駛控制則在高輸出區(qū)域(OT增量區(qū)域310)中進行工作的車輛狀態(tài)下，在設(shè)定按照理論空燃比的燃料噴射量的通常區(qū)域305內(nèi)進行工作。因此，無論對于何種車輛狀態(tài)，都能夠為了防止排氣溫度的上升引起的催化劑的過高溫而避免需要燃料增量的高輸出區(qū)域(OT增量區(qū)域310)下的工作。其結(jié)果是，能夠防止廢氣排放的惡化。另一方面，發(fā)動機200的工作點變更引起的輸出功率下降量通過第二 MG120的輸出增加而補償，因此由步驟SlOO求出的、與車輛狀態(tài)對應(yīng)的總驅(qū)動力得以確保。如此，不會導致排氣溫度的上升引起的催化劑的過高溫及車輛驅(qū)動力的不足，而能夠抑制混合動力車輛的廢氣排放。(實施方式2)為了實現(xiàn)實施方式I的混合動力車輛的行駛控制，需要進行基于第二 MG120的輸出增加的轉(zhuǎn)矩補償。因此，當蓄電池150的蓄積能量(SOC)不足時，難以進行所述行駛控制的執(zhí)行。在實施方式2中，說明包括用于可靠地執(zhí)行基于第二 MG120的轉(zhuǎn)矩補償?shù)奶幚碓趦?nèi)的行駛控制。需要說明的是，在包括實施方式2的以后的實施方式中，對于與實施方式I共通的部分，不特別提及而省略說明。圖10是說明本發(fā)明的實施方式2的混合動力車輛的行駛控制的流程圖。按照圖10所示的流程圖的控制處理通過PM-E⑶170以規(guī)定的控制周期反復執(zhí)行。將圖10與圖7相比，在實施方式2的混合動力車輛的行駛控制中，在步驟S130的“否”判定時，即，在決定了通常區(qū)域305內(nèi)的發(fā)動機工作點之后，還執(zhí)行步驟S170 S190，在這一點上不同。關(guān)于其他的各步驟的控制處理，由于與圖7中說明的情況相同，因此不重復說明。PM-E⑶170在決定了通常區(qū)域305內(nèi)的發(fā)動機工作點時(S130的“否”判定時)，通過步驟S170，將當前的SOC與基準值Sth進行比較?；鶞手礢th能夠以相對于第二 MG120的轉(zhuǎn)矩增加變得困難的SOC區(qū)域設(shè)置余量的方式設(shè)定。例如，基準值Sth是比通常的SOC控制目標低的等級。PM-E⑶170在當前的SOC比基準值Sth低時(S170的“是”判定時)，通過步驟S180，在將發(fā)動機200的輸出功率保持為一定的基礎(chǔ)上，以發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升的方式變更發(fā)動機工作點。而且，PM-E⑶170通過步驟S190，利用基于工作點變更的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升(步驟S180)，而使第一 MGllO的發(fā)電量增加。參照圖11，工作點P2是通過實施方式I的行駛控制而設(shè)定在通常區(qū)域305內(nèi)的發(fā)動機工作點。在SOC低時，在等功率線320上發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne增加的工作點P3通過步驟S180 (圖10)設(shè)定。這樣的話，在維持了發(fā)動機200的工作點處于通常區(qū)域305內(nèi)的功率分配的狀態(tài)下，能夠使發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升。在圖12中示出工作點P2處的共線圖，在圖13中示出工作點P3處的共線圖。圖12的共線圖與圖9所示的共線圖相同。
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將圖13與圖12相比，在工作點P3處，發(fā)動機轉(zhuǎn)矩Te下降，而發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升。其結(jié)果是，用于使驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)速(即，車速)相同的第一 MGl 10的轉(zhuǎn)速增大。第一 MGl 10的發(fā)電電力與轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速之積成比例。因此，通過將發(fā)動機工作點從P2向P3變更，而能夠增大第一 MGllO的發(fā)電電力。再次參照圖10，在當前的SOC比基準值Sth高時(S170的“否”判定時)，PM-E⑶170跳過步驟S180、S190的處理?；蛘逷M-E⑶170在未通過步驟S130、S140變更發(fā)動機工作點時，也可以與SOC無關(guān)地跳過步驟S180、S190的處理。并且，PM-E⑶170通過步驟S150，生成用于按照在步驟S120中決定的發(fā)動機工作點或在S180中變更的發(fā)動機工作點而控制發(fā)動機200的控制目標值，并向發(fā)動機ECU201送出。需要說明的是，如上述那樣，無論在何種情況下，發(fā)動機工作點都被決定在通常區(qū)域305 內(nèi)。如此，根據(jù)實施方式2的混合動力車輛的行駛控制，在蓄電池150的蓄積能量少(S0C為低等級)時，也能夠通過增加第一 MGllO的發(fā)電量，而產(chǎn)生基于實施方式I的行駛控制的第二 MG120的輸出增加所需的電力?；蛘呷缟鲜瞿菢?，若限定為發(fā)動機工作點被變更(S130、S140)時而執(zhí)行步驟S170 S190的處理，則能夠?qū)⒂糜谑沟谝籑Gl 10的發(fā)電電力增加的發(fā)動機工作點的變更限制于必要最小限度。即，無論是否需要發(fā)動機工作點的變更，在SOC低(SOCXSth)時，都發(fā)出用于使第二 MG120的輸出增加的電力，另一方面，在沒有上述的必要時，能夠防止發(fā)動機效率的下降。另外，若始終執(zhí)行步驟S170 S190的處理，則在第二 MG120的輸出不高的車輛狀態(tài)下，也能夠使蓄電池SOC比基準值Sth升高，而備于基于實施方式I的行駛控制的第二MG 120的輸出增加。(實施方式3)成為發(fā)動機工作點進入OT增量區(qū)域310 (圖6)那樣的功率分配的情況并不局限于在高車速時油門開度增大這樣的某種程度特殊的車輛狀態(tài)(高速高負載)。例如，在高速行駛時，在為了超車而加速或爬坡那樣的行駛狀態(tài)下，設(shè)定進入OT增量區(qū)域那樣的發(fā)動機工作點。因此，在實施方式3中，說明當存在這樣的特殊的車輛狀態(tài)產(chǎn)生的可能性時，用于預(yù)先升高蓄電池150的蓄積能量(SOC)的等級的行駛控制。圖14是說明本發(fā)明的實施方式3的混合動力車輛的行駛控制的流程圖。按照圖14所示的流程圖的控制處理通過PM-E⑶170以規(guī)定的控制周期反復執(zhí)行。將圖14與圖7相比，在實施方式3的混合動力車輛的行駛控制中，在步驟S130的“否”判定時，即，在決定了通常區(qū)域305內(nèi)的發(fā)動機工作點之后，進而執(zhí)行步驟S200 S220，在這一點上不同。關(guān)于其他的各步驟的控制處理，由于與圖7中說明的情況相同，因此不重復說明。PM-E⑶170通過步驟S200判定是否通過步驟S130、S140變更了發(fā)動機工作點。并且，在發(fā)動機工作點未變更時(S200的“否”判定時)，PM-E⑶170通過步驟S210，判定是否是處于需要為了備于基于實施方式I的行駛控制的第二 MG120的輸出增加，而用于使蓄電池150的充電等級(SOC)預(yù)備性地上升的高SOC控制(充電等級上升控制)的行駛狀態(tài)。即，在步驟S210中，判定行駛狀態(tài)是否滿足預(yù)先設(shè)定的高SOC控制條件。高SOC控制條件以補償預(yù)測到發(fā)生如下車輛狀態(tài)的行駛狀態(tài)的方式設(shè)定，該車輛狀態(tài)為通過實施方式I的行駛控制變更發(fā)動機工作點這樣的高輸出被發(fā)動機200所要求這樣的車輛狀態(tài)。例如，在100km/h左右的規(guī)定速度以上的高速行駛持續(xù)規(guī)定時間時，高SOC控制條件成立而步驟S210設(shè)為“是”判定?；蛘呋趯Ш叫畔⒌龋陬A(yù)測到高車速下的爬坡行駛發(fā)生的情況下，基于爬坡路的坡度.距離、或到爬坡路為止的行駛距離，高SOC控制條件成立。PM-E⑶170在高SOC控制條件成立時(S210的“是”判定時)，通過步驟S220，使用于使SOC等級上升的高SOC控制啟動。作為高SOC控制，通過使蓄電池150的SOC控制目標比通常(例如，50 60%)上升，而能夠促進蓄電池150的充電。若如此，朝向暫時升高的SOC控制目標，用于對蓄電池150進行充電的充電功率Pchg向總要求功率Ptl加入，由此強制性地對蓄電池150充電?；蛘?，通過使基于當前的SOC和SOC控制目標而決定的充電功率Pchg向正方向偏離，也能夠?qū)崿F(xiàn)高SOC控制。在高SOC控制的啟動中，基于升高的充電功率Pchg，決定發(fā)動機200、第一 MGllO及第二 MG120的功率分配及工作點，從而促進蓄電池150的充電。PM-E⑶170在高SOC控制條件不成立時(S210的“否”判定時)，跳過步驟S220的處理。而且，在發(fā)動機 工作點變更時(S200的“是”判定時)，步驟S210、S220的處理被跳過。這是因為，基于步驟S220的高SOC控制是備于在與發(fā)動機工作點的變更相伴的第二 MG120的消耗電力增大的控制。在步驟S220的非執(zhí)行時，高SOC控制自動停止。PM-E⑶170通過與圖7同樣的步驟S150，按照決定的通常區(qū)域305內(nèi)的發(fā)動機工作點，生成用于控制發(fā)動機200的控制目標值。需要說明的是，當高SOC控制為啟動時，至少從下一次的控制周期開始反映高SOC控制，而決定功率分配及工作點，但在該控制周期中，也可以修正功率分配及工作點。在圖15中示出實施方式3的混合動力車輛的行駛控制的一例。參照圖15，在從時刻tl至時刻t2期間，使超過規(guī)定速度Vt的高速行駛持續(xù)規(guī)定時間以上，由此在時刻t2，將圖14的步驟S200設(shè)為“是”判定。其結(jié)果是，從時刻t2開始執(zhí)行高SOC控制，蓄電池150的SOC上升。并且，通過從時刻t3 t4開始的加速行駛，執(zhí)行實施方式I中說明的行駛控制。即，為了使發(fā)動機工作點向OT增量區(qū)域310 (圖6)的外側(cè)超出，而增加第二 MG120的輸出。雖然需要從蓄電池150供給用于使第二 MGl20的輸出增加的電力，但該電力通過由時刻t2 t3下的高SOC控制而升高的SOC能夠可靠地確保。如此，根據(jù)實施方式3的混合動力車輛的行駛控制，在需要發(fā)動機工作點的變更的高輸出成為被發(fā)動機200所要求的車輛狀態(tài)的可能性存在時，通過高SOC控制而能夠使蓄電池150的SOC預(yù)先上升。其結(jié)果是，能夠更可靠地執(zhí)行伴隨著第二 MG120的輸出增加的實施方式I的行駛控制。此外，也可以將實施方式2的行駛控制與實施方式3的行駛控制組合。例如，在通過步驟S130、S140變更了發(fā)動機工作點時(S200的“是”判定時)，能夠設(shè)為執(zhí)行圖7的步驟S170 S190的處理的控制處理。這樣的話，即使在由于高速高負載的車輛狀態(tài)持續(xù)長時間而蓄電池150的SOC 下降的情況下，通過第一 MGllO的發(fā)電量增加，也能夠產(chǎn)生第二 MG120的輸出增加所需的電力。(實施方式4)混合動力車輛如上述那樣，根據(jù)車輛狀態(tài)，使發(fā)動機200停止而僅通過第二 MG120的輸出進行行駛。即，在混合動力車輛中，根據(jù)車輛狀態(tài)而使發(fā)動機200間歇運轉(zhuǎn)。因此，在一定的行駛模式下的排放物的總量受限制的情況下，抑制伴隨著發(fā)動機間歇運轉(zhuǎn)的發(fā)動機200的起動時的排放物的情況非常重要。在實施方式4中，作為混合動力車輛的行駛控制之一，說明用于抑制排放物的發(fā)動機起動控制。圖16是說明混合動力車輛的通常的發(fā)動機起動控制的波形圖。在圖16及圖17中示出車輛起步時的發(fā)動機起動時的工作波形。參照圖16，在混合動力車輛100中，通過第一MGl 10的正轉(zhuǎn)矩而對發(fā)動機200進行驅(qū)動，由此使發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升，并使燃料噴射開始。在發(fā)動機起動時，為了確保發(fā)動機輸出，而燃料噴射量暫時增加。即，通過暫時使空燃比相比理論空燃比濃厚，來確保用于可靠地使發(fā)動機200起動的能量。然而，由于該燃料增量而未燃CO發(fā)生，從而排放物發(fā)生惡化。第一 MGllO在為了驅(qū)動而產(chǎn)生了正轉(zhuǎn)矩之后，輸出轉(zhuǎn)矩減少，在發(fā)動機起動完成的時刻，產(chǎn)生負轉(zhuǎn)矩。即，第一MGllO的轉(zhuǎn)矩在發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達發(fā)動機起動時的目標轉(zhuǎn)速NO之前，為負轉(zhuǎn)矩。
其結(jié)果是，關(guān)于第一 MGllO的轉(zhuǎn)速，也朝向發(fā)動機起動完成時的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速NI單調(diào)上升。該穩(wěn)定轉(zhuǎn)速NI由發(fā)動機200的起動時目標轉(zhuǎn)速NO和動力分割機構(gòu)130的齒輪比(P )決定。如此，在混合動力車輛100的通常的發(fā)動機起動中，基于第一MGllO的驅(qū)動是從屬性的，通過燃料增量而使發(fā)動機的起動能量的確?？煽?。并且可理解，到發(fā)動機200的起動完成為止的期間，通過第二 MG120的轉(zhuǎn)矩，補償用于得到車速的驅(qū)動力。在圖17中示出說明按照實施方式4的混合動力車輛的行駛控制的發(fā)動機起動控制的波形圖。圖17中，為了比較，圖16所示的通常的發(fā)動機起動控制中的工作波形由虛線表不。參照圖17，在實施方式4的發(fā)動機起動控制中，與通常(圖16)相比，長時間實施第一 MGllO的驅(qū)動。尤其是在發(fā)動機轉(zhuǎn)速到達起動時的目標轉(zhuǎn)速NO之前的期間，第一 MGllO產(chǎn)生正轉(zhuǎn)矩，由此不用實施圖16那樣的燃料增量，而能夠使發(fā)動機200起動。關(guān)于第一MGllO的轉(zhuǎn)速，也比圖16的情況迅速地上升。尤其是第一 MGllO的轉(zhuǎn)速在發(fā)動機起動完成前比穩(wěn)定轉(zhuǎn)速NI上升之后，在發(fā)動機起動完成時成為穩(wěn)定轉(zhuǎn)速NI，這一點與圖16不同。另外，為了彌補發(fā)動機轉(zhuǎn)速的上升比圖16慢這一點，第二 MG120的輸出轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速比圖16提前上升。由此，發(fā)動機起動時的車速的推移與圖16的情況大致相同。如此，在實施方式4的混合動力車輛的行駛控制中，對基于第一MGllO的驅(qū)動進行強化，由此在發(fā)動機起動時，也按照理論空燃比來設(shè)定燃料噴射量。其結(jié)果是，與圖16所示的伴隨著燃料增量的通常的發(fā)動機起動控制不同，在發(fā)動機起動時，排放物不會惡化。其結(jié)果是，能夠抑制伴隨著發(fā)動機的起動及停止的行駛期間內(nèi)的排放物排出量的總和。實施方式4的行駛控制能夠與在實施方式I 3中說明的行駛控制適當組合。如此，根據(jù)實施方式 I 4的混合動力車輛的行駛控制，不需要用于防止催化劑的過高溫的燃料增量、或發(fā)動機起動時的燃料增量，因此能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)過了行駛期間的排放物的抑制。其結(jié)果是，可期待能夠擺脫嚴格化的排放限制。此外，關(guān)于混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)，對于與圖1例示的混合動力車輛100不同的結(jié)構(gòu)，確認地記載了能夠適用本實施方式的混合動力車輛的行駛控制這一點。具體而言，以并行式的混合動力車輛為代表，只要發(fā)動機及電動機這兩方是能夠產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的結(jié)構(gòu)即可，無論配置的電動機(電動發(fā)電機)的個數(shù)或驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如何，都能夠適用實施方式I 3的行駛控制。而且，關(guān)于實施方式4的行駛控制，只要是具備在起動時使發(fā)動機進行驅(qū)動的電動機的結(jié)構(gòu)就能夠適用。應(yīng)考慮的是本次公開的實施方式全部的點是例示而未受制限。本發(fā)明的范圍不是由上述的說明而是由權(quán)利要求書的范圍公開，并包括與權(quán)利要求書的范圍等價的意思及范圍內(nèi)的全部變更。工業(yè)上的可利用性本發(fā)明能夠適用于搭載發(fā)動機及電動機作為驅(qū)動力源的混合動力車輛。標號說明100混合動力車輛，110第一 MG，120第二 MG，130動力分割機構(gòu)，140減速器，150蓄電池，152電池傳感器，160前輪，200發(fā)動機，201發(fā)動機E⑶，202燃燒室，204噴射器，206點火線圈，208發(fā)動機水溫傳感器，210吸氣管，212節(jié)氣門電動機，214節(jié)氣門，216空氣流量計，218傳感器，222空燃比傳感器，224氧傳感器，220排氣管，240催化劑，300邊界線，305通常區(qū)域，3100T增量區(qū)域，315工作線，320等功率線，NI穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，Ne發(fā)動機轉(zhuǎn)速，Pl、P2、P3工作點，Sth SOC基準值，Te發(fā)動機轉(zhuǎn)矩，Tep發(fā)動機直達轉(zhuǎn)矩，TmgU Tmg2輸出轉(zhuǎn)矩(MG), Vt規(guī)定速度，tl t4、ta、t b時刻。
權(quán)利要求
1.一種混合動力車輛的控制裝置，是搭載有用于產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的內(nèi)燃機(200)及電動機(120)的混合動力車輛的控制裝置(170)，其中，由所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩表示的工作區(qū)域包括:按照理論空燃比而算出燃料噴射量的第一工作區(qū)域(305);以及為了抑制在所述內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)設(shè)置的催化劑(240)的溫度上升而使燃料相比按照所述理論空燃比的燃料噴射量增加的第二工作區(qū)域(310)，所述控制裝置根據(jù)車輛狀態(tài)而算出所述混合動力車輛的整體要求功率，并且，以在全部的車輛狀態(tài)下所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速包含于所述第一工作區(qū)域的方式?jīng)Q定所述內(nèi)燃機的輸出功率，且以確保所述整體要求功率的方式基于所述內(nèi)燃機的輸出功率而決定所述電動機的輸出功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛的控制裝置，其中，所述混合動力車輛還具備用于在所述內(nèi)燃機(200)的起動時對所述內(nèi)燃機進行驅(qū)動的起動電動機(110)，所述控制裝置(170)在所述內(nèi)燃機的起動時，按照所述理論空燃比來設(shè)定所述內(nèi)燃機的燃料噴射量，并且在所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速達到起動時的目標轉(zhuǎn)速(NO)為止的期間以使所述起動電動機產(chǎn)生所述驅(qū)動用的正轉(zhuǎn)矩的方式進行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛的控制裝置，其中，所述混合動力車輛還具備用于在所述內(nèi)燃機(200)的起動時對所述內(nèi)燃機進行驅(qū)動的起動電動機(110)，所述控制裝置(170)在所述內(nèi)燃機的起動時，按照所述理論空燃比來設(shè)定所述內(nèi)燃機的燃料噴射量，并且以在所述起動電動機的轉(zhuǎn)速暫時相比所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速達到起動時的目標轉(zhuǎn)速時的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速(NI)上升之后，將所述起動電動機的轉(zhuǎn)速保持在所述穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的方式，控制所述起動電動機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛的控制裝置，其中，所述混合動力車輛還具備: 蓄電裝置(150)，用于蓄積用于所述電動機(120)的驅(qū)動的電力；以及 發(fā)電機構(gòu)(110)，用于通過所述內(nèi)燃機的輸出而產(chǎn)生所述蓄電裝置的充電電力，· 所述控制裝置(170)在所述蓄電裝置的蓄積能量(SOC)低于基準值(Sth)時，以在所述內(nèi)燃機(200)的輸出功率為一定的條件下使所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速上升的方式，變更所述內(nèi)燃機的工作點。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛的控制裝置，其中，所述混合動力車輛還具備: 蓄電裝置(150)，用于蓄積用于所述電動機(120)的驅(qū)動的電力；以及 發(fā)電機構(gòu)(110)，用于在車輛行駛中產(chǎn)生所述蓄電裝置的充電電力， 所述控制裝置(170)基于行駛狀態(tài)而判定是否需要備于對所述內(nèi)燃機(200)的高輸出要求的所述蓄電裝置的充電等級上升控制，并且在判定為需要所述充電等級上升控制時，以使所述蓄電裝置的蓄積能量增加的方式控制所述發(fā)電機構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的混合動力車輛的控制裝置，其中，所述控制裝置(170)決定相對于所述整體要求功率的所述內(nèi)燃機及所述電動機的輸出功率的分配，并且在按照所述決定的功率分配的所述內(nèi)燃機的工作點包含于所述第二工作區(qū)域(310)時，以使所述內(nèi)燃機的工作點變更到所述第一工作區(qū)域(305)內(nèi)的方式使所述內(nèi)燃機的輸出功率下降，且以反映所述工作點的變更引起的所述內(nèi)燃機的輸出功率的下降量而增加所述電動機的輸出功率的方式修正功率分配。
7.一種混合動力車輛的控制方法，是搭載有用于產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的內(nèi)燃機(200)及電動機(120)的混合動力車輛的控制方法，所述混合動力車輛的控制方法中，由所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩表示的工作區(qū)域包括:按照理論空燃比而算出燃料噴射量的第一工作區(qū)域(305);以及為了抑制在所述內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)設(shè)置的催化劑(240)的溫度上升而使燃料相比按照所述理論空燃比的燃料噴射量增加的第二工作區(qū)域(310)，所述控制方法包括:根據(jù)車輛狀態(tài)而算出所述混合動力車輛的整體要求功率的步驟(S100)； 以在全部的車輛狀態(tài)下所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速包含于所述第一工作區(qū)域的方式?jīng)Q定所述內(nèi)燃機的輸出功率的步驟(S130、S140);以及 以確保所述整體要求功率的方式基于所述內(nèi)燃機的輸出功率而決定所述電動機的輸出功率的步驟(SI 10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動力車輛的控制方法，其中，所述混合動力車輛還具備用于在所述內(nèi)燃機(200)的起動時對所述內(nèi)燃機進行驅(qū)動的起動電動機(110)，在所述內(nèi)燃機的起動時，按照述理論空燃比來設(shè)定所述內(nèi)燃機的燃料噴射量，并且在所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速達到起動時的目標轉(zhuǎn)速(NO)為止的期間，以使所述起動電動機產(chǎn)生所述驅(qū)動用的正轉(zhuǎn)矩的方式控制所述起動電動機。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動力車輛的控制方法，其中，所述混合動力車輛還具備用于在所述內(nèi)燃機(200)的起動時對所述內(nèi)燃機進行驅(qū)動的起動電動機(110)，在所述內(nèi)燃機的起動時，按照所述理論空燃比來設(shè)定所述內(nèi)燃機的燃料噴射量，并且以在所述起動電動機的轉(zhuǎn)速暫時 相比所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速達到起動時的目標轉(zhuǎn)速時的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速(NI)上升之后，將所述起動電動機的轉(zhuǎn)速保持在所述穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的方式，控制所述起動電動機。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動力車輛的控制方法，其中，所述混合動力車輛還具備: 蓄電裝置(150)，用于蓄積用于所述電動機(120)的驅(qū)動的電力；以及發(fā)電機構(gòu)(110)，用于通過所述內(nèi)燃機的輸出而產(chǎn)生所述蓄電裝置的充電電力，所述控制方法還包括如下步驟(S170、S180):在所述蓄電裝置的蓄積能量(SOC)低于基準值(Sth)時，以在所述內(nèi)燃機(200)的輸出功率為一定的條件下使所述內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速上升的方式，變更所述內(nèi)燃機的工作點。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合動力車輛的控制方法，其中，所述混合動力車輛還具備: 蓄電裝置(150)，用于蓄積用于所述電動機(120)的驅(qū)動的電力；以及 發(fā)電機構(gòu)(110)，用于在車輛行駛中產(chǎn)生所述蓄電裝置的充電電力，所述控制方法還包括: 基于行駛狀態(tài)而判定是否需要備于對所述內(nèi)燃機(200)的高輸出要求的所述蓄電裝置的充電等級上升控制的步驟(S210);以及 在判定為需要所述充電等級上升控制時，以使所述蓄電裝置的蓄積能量增加的方式控制所述發(fā)電機構(gòu)的步驟(S220 )。
12.根據(jù)權(quán)利要求7 11中任一項所述的混合動力車輛的控制方法，其中，所述控制方法還包括決定相對于所述整體要求功率的所述內(nèi)燃機(200)及所述電動機(120)的輸出功率的分配的步驟(S120)，決定所述內(nèi)燃機的輸出功率的步驟(S130、S140)在按照所述決定的功率分配的所述內(nèi)燃機的工作點包含于所述第二工作區(qū)域(310)時，以使所述內(nèi)燃機的工作點變更到所述第一工作區(qū)域(305)內(nèi)的方式使所述內(nèi)燃機的輸出功率下降，決定所述輸出功率的分配的步驟以反映所述工作點的變更引起的所述內(nèi)燃機的輸出功率的下降量而增加所述電動機的輸出功率 的方式修正功率分配。
全文摘要
混合動力車輛搭載有用于產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的發(fā)動機及電動機。由發(fā)動機的轉(zhuǎn)速(Ne)及轉(zhuǎn)矩(Te)表示的工作區(qū)域包括按照理論空燃比而算出燃料噴射量的通常區(qū)域(305)；以及為了抑制在發(fā)動機的排氣系統(tǒng)設(shè)置的催化劑的溫度上升而使燃料相比按照理論空燃比的燃料噴射量增加的OT增量區(qū)域(310)?；旌蟿恿囕v的控制裝置根據(jù)車輛狀態(tài)而算出混合動力車輛的整體要求功率，并按照整體要求功率來決定發(fā)動機工作點。在發(fā)動機工作點(P1)處于OT增量區(qū)域(310)內(nèi)時，通過減少發(fā)動機輸出功率，而使發(fā)動機工作點(P2)變更到通常區(qū)域(305)。電動機的輸出功率以對發(fā)動機工作點的變更引起的發(fā)動機輸出功率的下降進行補償，而確保整體要求功率的方式來決定。
文檔編號B60W10/08GK103249622SQ20108007033
公開日2013年8月14日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者天野貴士 申請人:豐田自動車株式會社