混合動力車輛及混合動力車輛的控制方法
【專利摘要】一種混合動力車輛的控制裝置被配置成控制發(fā)動機(jī)(22)和電動機(jī)(MG1,MG2)，使得蓄電池(50)被充電或放電并且混合動力車輛以行駛功率行駛?？刂蒲b置被配置成當(dāng)凈化催化劑(134)的溫度高于或等于預(yù)定溫度時執(zhí)行放電向控制。在放電向控制中，發(fā)動機(jī)(22)和電動機(jī)(MG1,MG2)被控制，使得與當(dāng)凈化催化劑(134)的溫度低于預(yù)定溫度時相比，當(dāng)凈化催化劑(134)的溫度大于或等于預(yù)定溫度時，蓄電池(50)的充放電電力朝放電側(cè)增加。預(yù)定溫度低于劣化促進(jìn)下限溫度。換句話說，降低發(fā)動機(jī)輸出來避免損害催化劑。
【專利說明】混合動力車輛及混合動力車輛的控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混合動力車輛和混合動力車輛的控制方法。更具體地說，本發(fā)明涉及一種混合動力車輛，包括:在排氣系統(tǒng)中安裝有用于凈化排氣的凈化催化劑的凈化系統(tǒng)并且能輸出行駛功率的發(fā)動機(jī)、能輸出行駛功率的電動機(jī)，以及能與電動機(jī)交換電力的蓄電池，并且涉及一種用于該混合動力車輛的控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，提出了具有下述構(gòu)造的這種混合動力車輛。該混合動力車輛包括內(nèi)燃機(jī)、電動機(jī)和蓄電池。在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中提供催化劑，并且該內(nèi)燃機(jī)能輸出行駛功率。電動機(jī)能輸出行駛功率。蓄電池能與電動機(jī)交換電力。當(dāng)請求增加催化劑的溫度時，與沒有該請求時相比，停止內(nèi)燃機(jī)并且使車輛使用電動機(jī)行駛的區(qū)域擴(kuò)展到更高輸出側(cè)(例如見日本專利申請公開N0.2005-133563 (JP 2005-133563A))。通過這種構(gòu)造的混合動力車輛，當(dāng)請求增加催化劑的溫度時，通過抑制低溫排氣流入催化劑，抑制催化劑的溫度降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在由此構(gòu)成的混合動力車輛中，已知當(dāng)催化劑暴露于高溫的過貧大氣(leanatmosphere)時，促進(jìn)催化劑的劣化。因此，期望盡可能地抑制催化劑溫度上升到假定當(dāng)暴露于過貧大氣時促進(jìn)催化劑的劣化的溫度范圍。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛抑制凈化催化劑的溫度的過度上升。
[0005]本發(fā)明的第一方面提供一種混合動力車輛。該混合動力車輛包括發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、蓄電池和控制裝置。發(fā)動機(jī)包括凈化系統(tǒng)并且被配置成輸出行駛功率。凈化系統(tǒng)被安裝在排氣系統(tǒng)中并且具有凈化排氣的凈化催化劑。電動機(jī)被配置成輸出行駛功率。蓄電池被配置成與電動機(jī)交換電力?？刂蒲b置被配置成控制發(fā)動機(jī)和電動機(jī)，使得在蓄電池被充電或放電時，混合動力車輛以行駛功率行駛。控制裝置被配置成當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于預(yù)定溫度時，執(zhí)行放電向控制。預(yù)定溫度低于劣化促進(jìn)下限溫度。在放電向控制中，控制裝置被配置成控制發(fā)動機(jī)和電動機(jī)，使得與當(dāng)凈化催化劑的溫度低于預(yù)定溫度時相比，當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于預(yù)定溫度時，蓄電池的充放電電力朝放電側(cè)增加。
[0006]通過根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛，發(fā)動機(jī)和電動機(jī)被控制，使得當(dāng)蓄電池被充電或放電時，混合動力車輛以行駛功率行駛。執(zhí)行放電向控制，使得與當(dāng)凈化催化劑的溫度低于預(yù)定溫度時相比，當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于預(yù)定溫度時，蓄電池的充放電電力與充電側(cè)相比，朝放電側(cè)增加。預(yù)定溫度被設(shè)定為低于凈化催化劑的劣化促進(jìn)下限溫度的溫度。由此，與當(dāng)凈化催化劑的溫度低于預(yù)定溫度時相比，當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于預(yù)定溫度時，來自電動機(jī)的輸出增加，并且來自發(fā)動機(jī)的輸出減小。由此，可以抑制凈化催化劑的溫度的過度上升，即，凈化催化劑的溫度上升到劣化促進(jìn)下限溫度或在劣化促進(jìn)下限溫度以上。其中，“劣化促進(jìn)下限溫度”是指假定當(dāng)暴露于過貧大氣時，促進(jìn)凈化催化劑的劣化的溫度范圍的下限?！邦A(yù)定溫度”可以是例如稍微低于劣化促進(jìn)下限溫度的溫度。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛可以進(jìn)一步具有下述構(gòu)造?？刂蒲b置被配置成，當(dāng)凈化催化劑的溫度低于劣化促進(jìn)下限溫度，并且不存在對發(fā)動機(jī)的輸出請求時，允許發(fā)動機(jī)的燃料切斷。控制裝置被配置成，當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于劣化促進(jìn)下限溫度，并且不存在對發(fā)動機(jī)的輸出請求時，不允許發(fā)動機(jī)的燃料切斷。由此，當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于劣化促進(jìn)下限溫度時，可能抑制凈化催化劑暴露于過貧大氣，因此，可以抑制凈化催化劑的劣化的促進(jìn)。在這種情況下，如上，當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于預(yù)定溫度時，通過執(zhí)行放電向控制，抑制凈化催化劑上升到劣化促進(jìn)下限溫度或在劣化促進(jìn)下限溫度以上。由此，當(dāng)不存在對發(fā)動機(jī)的輸出請求時，可以抑制不允許發(fā)動機(jī)的燃料切斷的頻率，因此，可以抑制燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛可以進(jìn)一步具有下述構(gòu)造?？刂蒲b置被配置成控制發(fā)動機(jī)和電動機(jī)，使得當(dāng)正從發(fā)動機(jī)輸出基于行駛功率和蓄電池要求功率的發(fā)動機(jī)要求功率時，混合動力車輛以行駛功率行駛?？刂蒲b置被配置成將當(dāng)不執(zhí)行放電向控制時，將蓄電池要求功率設(shè)定到充電狀態(tài)對應(yīng)功率。充電狀態(tài)對應(yīng)功率是使得蓄電池的充電狀態(tài)接近目標(biāo)充電狀態(tài)的功率?？刂蒲b置被配置成，當(dāng)執(zhí)行放電向控制時，將蓄電池要求功率設(shè)定到使得與蓄電池要求功率被設(shè)定到充電狀態(tài)對應(yīng)功率的情形相比，蓄電池的充放電電力朝放電側(cè)增加的功率。
[0009]此外，根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛可以進(jìn)一步具有下述構(gòu)造?？刂蒲b置被配置成，當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于預(yù)定溫度，并且車輛速度高于或等于預(yù)定車輛速度時，不執(zhí)行放電向控制。當(dāng)混合動力車輛以高車輛速度行駛時，行駛功率相對大，因此，與是否執(zhí)行放電向控制無關(guān)，來自發(fā)動機(jī)的輸出相對大。因此，例如當(dāng)混合動力車輛巡航時，凈化催化劑的溫度可能增加到劣化促進(jìn)下限溫度或在劣化促進(jìn)下限溫度以上。由此，通過此時不執(zhí)行放電向控制，可以抑制蓄電池的充電狀態(tài)的下降。
[0010]替代地，根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛可以進(jìn)一步具有下述構(gòu)造?？刂蒲b置被配置成當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于預(yù)定溫度，并且蓄電池的充電狀態(tài)低于預(yù)定充電狀態(tài)時，不執(zhí)行放電向控制。由此，可以抑制蓄電池的過放電。其中，預(yù)定充電狀態(tài)可以是例如稍微低于目標(biāo)充電狀態(tài)的充電狀態(tài)。
[0011]此外，根據(jù)本發(fā)明的混合動力車輛可以進(jìn)一步具有下述構(gòu)造?；旌蟿恿囕v進(jìn)一步包括發(fā)電機(jī)和行星齒輪單元。發(fā)電機(jī)被配置成與蓄電池交換電力。行星齒輪單元的三個旋轉(zhuǎn)元件分別連接到與車軸耦接的驅(qū)動軸、發(fā)動機(jī)的輸出軸，以及發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸。電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接到驅(qū)動軸。
[0012]本發(fā)明的第二方面提供一種混合動力車輛的控制方法。該混合動力車輛包括發(fā)動機(jī)、電動機(jī)和蓄電池。發(fā)動機(jī)包括凈化系統(tǒng)并且被配置成輸出行駛功率。凈化系統(tǒng)被安裝在排氣系統(tǒng)中并且具有凈化排氣的凈化催化劑。電動機(jī)被配置成輸出行駛功率。蓄電池被配置成與電動機(jī)交換電力。該控制方法包括:控制發(fā)動機(jī)和電動機(jī)，使得在蓄電池被充電或放電時，混合動力車輛以行駛功率行駛；以及確定凈化催化劑的溫度是否高于或等于預(yù)定溫度，該預(yù)定溫度低于劣化促進(jìn)下限溫度。當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于預(yù)定溫度時，執(zhí)行放電向控制。在放電向控制中，發(fā)動機(jī)和電動機(jī)被控制，使得與當(dāng)凈化催化劑的溫度低于預(yù)定溫度時相比，當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于預(yù)定溫度時，蓄電池的充放電電力朝放電側(cè)增加。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]在下文中，將參考附圖，描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)及工業(yè)重要性，其中，相同的數(shù)字表示相同的元件，并且其中:
[0014]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動力車輛的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖；
[0015]圖2是示出發(fā)動機(jī)的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖；
[0016]圖3是示出由實(shí)施例的HVECU執(zhí)行的充電/放電要求功率設(shè)定例程的例子的流程圖；
[0017]圖4是示例充/放電要求功率設(shè)定圖的例子的視圖；
[0018]圖5是示例要求功率、催化劑溫度、催化劑劣化抑制標(biāo)志、燃料噴射量和蓄電池的充/放電要求功率的時間變化的例子的時序圖；
[0019]圖6是示出根據(jù)替代實(shí)施例的混合動力車輛的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖；
[0020]圖7是示出根據(jù)替代實(shí)施例的混合動力車輛的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖；
[0021]圖8是示出根據(jù)替代實(shí)施例的混合動力車輛的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖；以及
[0022]圖9是示出根據(jù)替代實(shí)施例的混合動力車輛的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]將描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[0024]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的混合動力車輛20的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖。圖2是示出發(fā)動機(jī)22的示意性構(gòu)造的構(gòu)造圖。根據(jù)該實(shí)施例的混合動力車輛20包括如圖1所示的下述構(gòu)造。混合動力車輛20包括發(fā)動機(jī)22、發(fā)動機(jī)電子控制單元(在下文中，稱為發(fā)動機(jī)E⑶)24、行星齒輪單元30、電動機(jī)MG1、電動機(jī)MG2、逆變器41，42、電動機(jī)電子控制單元(在下文中，稱為電動機(jī)ECU) 40、蓄電池50、蓄電池電子控制單元(在下文中，稱為蓄電池E⑶)52和混合動力顯示控制單元(在下文中，稱為HVE⑶)70。發(fā)動機(jī)22將汽油、輕油等等用作燃料輸出動力。發(fā)動機(jī)ECU 24對發(fā)動機(jī)22執(zhí)行驅(qū)動控制。行星齒輪單元30的載架連接到發(fā)動機(jī)22的曲軸26，并且行星齒輪單元30的環(huán)形齒輪經(jīng)差動齒輪37連接到與驅(qū)動軸38a，38b耦接的驅(qū)動軸36。電動機(jī)MGl例如被配置為同步電動發(fā)電機(jī)，并且電動機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子連接到行星齒輪單元30的太陽齒輪。電動機(jī)MG2例如被配置成為同步電動發(fā)電機(jī)，并且電動機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子被連接到驅(qū)動軸36。逆變器41用來驅(qū)動電動機(jī)MGl。逆變器42被用來驅(qū)動電動機(jī)MG2。電動機(jī)E⑶40通過對逆變器41，42的開關(guān)元件(未示出)執(zhí)行開關(guān)控制，對電動機(jī)MG1、MG2執(zhí)行驅(qū)動控制。蓄電池50被配置成鋰離子二次電池，并且經(jīng)相應(yīng)的逆變器41、42與電動機(jī)1^1、1^2交換電力。蓄電池E⑶52管理蓄電池50。HVE⑶70整體上控制車輛。
[0025]如圖2所示，發(fā)動機(jī)22經(jīng)節(jié)流閥124，引入由空氣凈化器122凈化的空氣。同時，發(fā)動機(jī)22從燃料噴射閥126噴射燃料并且使該燃料與引入的空氣混合，然后，將空氣-燃料混合物經(jīng)進(jìn)氣閥128引入到燃燒室。發(fā)動機(jī)22通過由火花塞130生成的電火花，使空氣-燃料混合物爆炸和燃燒，然后，將由該能量下壓的活塞132的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成曲軸26的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。經(jīng)具有凈化有毒成分，諸如一氧化碳(CO)、烴(HC)和氮氧化物(NOx)的凈化催化劑(三元催化劑)的凈化系統(tǒng)134，使來自發(fā)動機(jī)22的排氣排出到外部空氣。
[0026]盡管圖中未示出，發(fā)動機(jī)E⑶24被構(gòu)造成主要由CPU形成的微處理器，并且除CPU夕卜，還包括ROM、RAM、輸入/輸出端口和通信端口。ROM存儲處理程序。RAM臨時存儲數(shù)據(jù)。來自檢測發(fā)動機(jī)22的狀態(tài)的各種傳感器的信號經(jīng)輸入端口被輸入到發(fā)動機(jī)ECU 24。信號是例如曲柄位置Θ cr、冷卻劑溫度Tw、缸內(nèi)壓力Pin、凸輪位置Θ ca、節(jié)氣門位置TH、進(jìn)氣量Qa、進(jìn)氣溫度Ta、進(jìn)氣壓力Pa、爆震信號Ks、催化劑溫度Tc、空氣-燃料比AF、氧信號02等等。從檢測曲軸26的旋轉(zhuǎn)位置的曲柄位置傳感器140傳輸曲柄位置0cr。從檢測發(fā)動機(jī)22的冷卻劑的溫度的冷卻劑溫度傳感器142傳輸冷卻劑溫度Tw。從安裝在燃燒室內(nèi)的壓力傳感器143傳輸缸內(nèi)壓力Pin。從檢測打開或關(guān)閉將空氣引入燃燒室中的進(jìn)氣閥128或從燃燒室排出排氣的排氣閥的凸輪軸的旋轉(zhuǎn)位置的凸輪位置傳感器144傳輸凸輪位置Θ ca。從檢測節(jié)流閥124的位置的節(jié)流閥位置傳感器146傳輸節(jié)流閥位置TH。從安裝在進(jìn)氣管道中的空氣流量計(jì)148傳輸進(jìn)氣量Qa。從類似地安裝在進(jìn)氣管道中的溫度傳感器149傳輸進(jìn)氣溫度Ta。從檢測進(jìn)氣管道中的壓力的壓力傳感器傳輸進(jìn)氣壓力Pa。從附接到缸體并且檢測由于爆震發(fā)生的結(jié)果產(chǎn)生的振動的爆震傳感器傳輸爆震信號Ks。從檢測凈化系統(tǒng)134的凈化催化劑134a的溫度的溫度傳感器134b傳輸催化劑溫度Tc。從空氣-燃料比傳感器135a傳輸空氣-燃料比AF。從氧傳感器135b傳輸氧信號02。此外,經(jīng)輸出端口，從發(fā)動機(jī)ECU 24輸出用于驅(qū)動發(fā)動機(jī)22的各種控制信號。這些控制信號是例如燃料噴射閥126的驅(qū)動信號、調(diào)整節(jié)流閥124的位置的節(jié)流閥電動機(jī)136的驅(qū)動信號、與點(diǎn)火器一體成形的點(diǎn)火線圈138的控制信號、能改變進(jìn)氣閥128的打開/關(guān)閉正時的可變閥正時機(jī)構(gòu)150的控制信號等等。發(fā)動機(jī)E⑶24與HVE⑶70通信。發(fā)動機(jī)E⑶24在來自HVE⑶70的控制信號的基礎(chǔ)上對發(fā)動機(jī)22執(zhí)行操作控制，必要時，將與發(fā)動機(jī)22的操作狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)輸出到HVE⑶70。發(fā)動機(jī)E⑶24執(zhí)行下述計(jì)算。計(jì)算包括在來自曲柄位置傳感器140的曲柄位置Θ cr的基礎(chǔ)上，計(jì)算曲軸26的轉(zhuǎn)速，即，發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne ;在來自空氣流量計(jì)148的進(jìn)氣量Qa和發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne的基礎(chǔ)上，計(jì)算作為發(fā)動機(jī)22的負(fù)荷的體積效率KL(在I個周期中實(shí)際引入的空氣的體積與發(fā)動機(jī)22的每一周期的活塞排量的比)；在由來自凸輪位置傳感器144的進(jìn)氣閥128的進(jìn)氣凸輪軸的凸輪角Θ ci相對于來自曲柄位置傳感器140的曲柄角Θ cr所產(chǎn)生的角度(Θ C1-Θ cr)的基礎(chǔ)上，計(jì)算進(jìn)氣閥128的開/關(guān)正時VT ;在來自爆震傳感器159的爆震信號Ks的大小和波形的基礎(chǔ)上，計(jì)算表示所產(chǎn)生的爆震級的爆震強(qiáng)度Kr等等。
[0027]盡管圖中未示出，但電動機(jī)E⑶40被構(gòu)造成主要由CPU形成的微處理器，除此之夕卜，包括ROM、RAM、輸入/輸出端口和通信端口。ROM存儲處理程序。RAM臨時存儲數(shù)據(jù)。對電動機(jī)MGl、MG2執(zhí)行驅(qū)動控制所需的信號經(jīng)輸入端口被輸入到電動機(jī)ECU 40。信號是例如旋轉(zhuǎn)位置θπι?，0m2、相電流等等。分別從分別檢測電動機(jī)MG1、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43、44傳輸旋轉(zhuǎn)位置0 ml，0m2。相電流被施加到電動機(jī)MGl、MG2并且由電流傳感器(未示出)檢測。例如，經(jīng)輸出端口，從電動機(jī)ECU 40輸出被傳輸?shù)侥孀兤?1、42的開關(guān)元件(未示出)的開關(guān)控制信號。此外，電動機(jī)E⑶40與HVE⑶70通信。電動機(jī)E⑶40通過來自HVE⑶70的控制信號，對電動機(jī)MGl、MG2執(zhí)行驅(qū)動控制，必要時，將與電動機(jī)MG1、MG2的操作狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)輸出到HVECU 70。電動機(jī)ECU 40還在來自旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感器43，44的電動機(jī)MGl、MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)位置Θ ml, Θ m2的基礎(chǔ)上，計(jì)算電動機(jī)MGl、MG2的旋轉(zhuǎn)角速度coml, com2和轉(zhuǎn)速Nml，Nm2。
[0028]盡管在圖中未示出，但蓄電池E⑶52被構(gòu)造成主要由CPU形成的微處理器，除此之外，包括R0M、RAM、輸入/輸出端口和通信端口。ROM存儲處理程序。RAM臨時存儲數(shù)據(jù)。管理蓄電池50所需的信號被輸入到蓄電池E⑶52。必要時，蓄電池E⑶52將與蓄電池50的狀態(tài)有關(guān)的數(shù)據(jù)傳送到HVECU 70。信號是例如端電壓Vb 了、充/放電電流lb、蓄電池溫度Tb等等。從在蓄電池50的端子之間提供的電壓傳感器51a傳輸端電壓Vb。從布置在與蓄電池50的輸出端連接的電力線中的電流傳感器51b傳輸充/放電電流lb。從附接到蓄電池50的溫度傳感器51c傳輸蓄電池溫度Tb。蓄電池E⑶52在由電流傳感器檢測的充/放電電流Ib的累計(jì)值的基礎(chǔ)上，執(zhí)行下述計(jì)算以便管理蓄電池50。例如，蓄電池ECU52計(jì)算在那一時間能從蓄電池50放電的電力的容量相對于全容量的百分比的充電狀態(tài)SOC0蓄電池E⑶52在所計(jì)算的充電狀態(tài)SOC和蓄電池溫度Tb的基礎(chǔ)上，計(jì)算輸入/輸出極限Win，Wout。輸入極限Win是可以充電蓄電池50的最大容許功率。輸出極限Wout是可以放電蓄電池50的最大容許功率?？梢詫⑿铍姵?0的輸入/輸出極限Win，Wout設(shè)定如下。在蓄電池溫度Tb的基礎(chǔ)上，設(shè)定輸入/輸出極限Win, Wout的基值，在蓄電池50的充電狀態(tài)SOC的基礎(chǔ)上，設(shè)定輸出極限校正系數(shù)和輸入極限校正系數(shù)，然后，輸入/輸出極限Win, Wout的所設(shè)定的基值乘以各個校正系數(shù)。
[0029]HVE⑶70被配置成主要由CPU形成的微處理器，除CPU之外，包括ROM、RAM、閃存、輸入/輸出端口和通信端口。ROM存儲處理程序。RAM臨時存儲數(shù)據(jù)。閃存存儲和保持?jǐn)?shù)據(jù)。下述信號經(jīng)輸入端口被輸入到HVE⑶70。這些信號是例如點(diǎn)火信號、變速位置SP、力口速器操作量Acc、制動踏板位置BP、車輛速度V等等。從點(diǎn)火開關(guān)80傳輸點(diǎn)火信號。從檢測變速桿81的操作位置的變速位置傳感器82，傳輸變速位置SP。從檢測加速器踏板83的下壓量的加速器踏板位置傳感器84，傳輸加速器操作量Acc。從檢測制動踏板85的下壓量的制動踏板位置傳感器86傳輸制動踏板位置BP。從車輛速度傳感器88傳輸車輛速度V。如上所述，HVE⑶70經(jīng)通信端口連接到發(fā)動機(jī)E⑶24、電動機(jī)E⑶40和蓄電池E⑶52，并且與發(fā)動機(jī)ECU 24、電動機(jī)ECU40和蓄電池ECU 52交換各種控制信號和數(shù)據(jù)。變速位置SP包括駐車位置、空檔位置、前向行駛驅(qū)動位置、反向行駛倒車位置等等。
[0030]由此構(gòu)成的根據(jù)該實(shí)施例的混合動力車輛20在對應(yīng)于加速器踏板的駕駛員下壓量的加速器操作量Acc和車輛速度V的基礎(chǔ)上，計(jì)算應(yīng)當(dāng)輸出到驅(qū)動軸36的要求扭矩Tr*?；旌蟿恿囕v20對發(fā)動機(jī)22、電動機(jī)MGl和電動機(jī)MG2執(zhí)行操作控制，使得將對應(yīng)于要求扭矩Tr*的要求功率輸出到驅(qū)動軸36。對發(fā)動機(jī)22、電動機(jī)MGl和電動機(jī)MG2的操作控制包括扭矩轉(zhuǎn)換操作模式、充/放電操作模式、電動機(jī)操作模式等等。在扭矩轉(zhuǎn)換操作模式中，使發(fā)動機(jī)22經(jīng)歷操作控制，使得從發(fā)動機(jī)22輸出與要求功率相等的動力，并且使電動機(jī)MGl和電動機(jī)MG2經(jīng)歷操作控制，使得通過行星齒輪單元30、電動機(jī)MGl和電動機(jī)MG2，將從發(fā)動機(jī)22輸出的所有或一部分動力轉(zhuǎn)換成扭矩，并且輸出到驅(qū)動軸36。在充/放電操作模式中，使電動機(jī)22經(jīng)歷操作控制，使得從發(fā)動機(jī)22輸出與要求功率和充電或放電蓄電池50所需的電力的總和相等的動力，并且使電動機(jī)MGl和電動機(jī)MG2經(jīng)受驅(qū)動控制，使得當(dāng)充電或放電蓄電池50時，從發(fā)動機(jī)22輸出的全部或部分動力由行星齒輪單元30、電動機(jī)MGl和電動機(jī)MG2變換成扭矩，并且將要求功率輸出到驅(qū)動軸36。在電動機(jī)操作模式中，執(zhí)行操作控制，使得停止發(fā)動機(jī)22的操作并且將電動機(jī)MG2要求的動力相等的動力輸出到驅(qū)動軸36。扭矩轉(zhuǎn)換操作模式和充/放電操作模式分別是控制發(fā)動機(jī)22、電動機(jī)MGl和電動機(jī)MG2，使得通過發(fā)動機(jī)22的操作，將要求功率輸出到驅(qū)動軸36的模式。兩者之間的控制沒有實(shí)質(zhì)不同，因此，在下文中，稱為發(fā)動機(jī)操作模式。
[0031]在電動機(jī)操作模式中，HVECU 70在加速器操作量Acc和車輛速度V的基礎(chǔ)上，設(shè)定應(yīng)當(dāng)輸出到驅(qū)動軸36的要求扭矩Tr*。接著，HVECU 70將電動機(jī)MGl的扭矩命令Tml*設(shè)定為O以及將電動機(jī)MG2的扭矩命令Tm2*設(shè)定在蓄電池50的輸入/輸出極限Win、Wout內(nèi)，使得要求扭矩Tr*被輸出到驅(qū)動軸36，然后，將扭矩命令Tml*、Tm2*傳輸?shù)诫妱訖C(jī)ECU40。已經(jīng)接收到扭矩命令Tml*、Tm2*的電動機(jī)E⑶40對逆變器41、42的開關(guān)元件執(zhí)行開關(guān)控制，使得根據(jù)扭矩命令Tml*、Tm2*，分別驅(qū)動電動機(jī)MG1、MG2。通過這種控制，混合動力車輛20能在停止發(fā)動機(jī)22的操作的狀態(tài)下，通過在蓄電池50的輸入/輸出極限WiruWout的范圍內(nèi)，將要求扭矩Tr*輸出到驅(qū)動軸36來行駛。
[0032]在發(fā)動機(jī)操作模式中，HVECU 70在來自加速器踏板位置傳感器84的加速器操作量Acc和來自車輛速度傳感器88的車輛速度V的基礎(chǔ)上，設(shè)定應(yīng)當(dāng)輸出到驅(qū)動軸36的要求扭矩Tr*。接著，HVE⑶70通過將所設(shè)定的要求扭矩Tr*乘以驅(qū)動軸36的轉(zhuǎn)速Nr，計(jì)算行駛所需的行駛功率Pdrv*,并且通過從所計(jì)算的行駛功率Pdrv*減去蓄電池50的充/放電要求功率Pb*，設(shè)定作為應(yīng)當(dāng)從發(fā)動機(jī)22輸出的功率的要求功率Pe*。轉(zhuǎn)速Nr是例如通過將電動機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2或車輛速度V乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)獲得的轉(zhuǎn)速。當(dāng)放電蓄電池50時，充/放電要求功率Pb*為正。然后，HVE⑶70使用用作發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne和扭矩Te之間的關(guān)聯(lián)的操作線，設(shè)定發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*，在該目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*，可以從發(fā)動機(jī)22有效地輸出要求功率Pe*。操作線是例如燃料經(jīng)濟(jì)最佳操作線。HVE⑶70通過用于使發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne在蓄電池50的輸入/輸出極限WiruWout的范圍內(nèi)與目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*重合的轉(zhuǎn)速反饋控制，設(shè)定作為應(yīng)當(dāng)從電動機(jī)MGl輸出的扭矩的扭矩命令Tml*。此時，HVE⑶70通過從要求扭矩Tr*減去當(dāng)根據(jù)扭矩命令Tml*驅(qū)動電動機(jī)MGl時，經(jīng)行星齒輪單元30，作用在驅(qū)動軸36上的扭矩，設(shè)定電動機(jī)MG2的扭矩命令Tm2*。HVECU 70將設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*傳輸?shù)桨l(fā)動機(jī)ECU24，并且將扭矩命令Tml*、Tm2*傳輸?shù)诫妱訖C(jī)E⑶40。已經(jīng)接收到目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*的發(fā)動機(jī)E⑶24執(zhí)行下述控制，使得以目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*操作發(fā)動機(jī)22。該控制是例如用于通過調(diào)整節(jié)流閥124的開度，調(diào)整進(jìn)氣量的進(jìn)氣量控制、用于調(diào)整來自燃料噴射閥126的燃料噴射的燃料噴射控制、用于控制火花塞130的點(diǎn)火正時的點(diǎn)火控制等等。已經(jīng)接收到扭矩命令Tml*、Tm2*的電動機(jī)ECU 40對逆變器41、42的開關(guān)元件執(zhí)行開關(guān)控制，使得根據(jù)扭矩命令Tml*、Tm2*，分別驅(qū)動電動機(jī)MG1、MG2。通過上述控制，混合動力車輛20能通過在蓄電池50的輸入/輸出極限Win、Wout的范圍內(nèi)，將要求扭矩Tr*輸出到驅(qū)動軸36，同時有效地操作發(fā)動機(jī)22行駛。
[0033]當(dāng)根據(jù)該實(shí)施例的混合動力車輛20在發(fā)動機(jī)操作模式中行駛時，當(dāng)由溫度傳感器134b檢測并且通過從發(fā)動機(jī)E⑶24的通信輸入的催化劑溫度Tc低于劣化促進(jìn)下限溫度Tcdmin時，HVE⑶70將催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe設(shè)定為0，而當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于劣化促進(jìn)下限溫度Tcdmin時，HVE⑶70將催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe設(shè)定為I，然后將催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe傳輸?shù)桨l(fā)動機(jī)ECU 24。劣化促進(jìn)下限溫度Tcdmin是假定當(dāng)暴露于稀薄空氣時，促進(jìn)凈化催化劑143a劣化的溫度范圍的下限，并且被設(shè)定到例如780°C、800°C、820°C等等。當(dāng)在無發(fā)動機(jī)22的輸出請求時，將催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe設(shè)定為O時，已經(jīng)接收到催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe的發(fā)動機(jī)ECU 24執(zhí)行發(fā)動機(jī)22的燃料切斷，以便提高燃料經(jīng)濟(jì)性。無輸出請求時的時刻是例如當(dāng)駕駛員設(shè)定關(guān)閉加速器時的時刻。當(dāng)催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe為I時，發(fā)動機(jī)ECU 24通過執(zhí)行燃料噴射，執(zhí)行用于空氣-燃料混合物的連續(xù)爆炸和燃燒的催化劑劣化抑制控制，使得相對于發(fā)動機(jī)22的進(jìn)氣量，化學(xué)計(jì)量所噴射的燃料，以便凈化催化劑134a不會暴露于稀薄空氣。催化劑劣化抑制控制是例如怠速運(yùn)轉(zhuǎn)等等。在后一情況下，可以抑制凈化催化劑134a的劣化，然而，燃料經(jīng)濟(jì)性稍微惡化。
[0034]接著，將描述由此構(gòu)成的根據(jù)該實(shí)施例的混合動力車輛20的操作，特別地，在設(shè)定蓄電池50的充/放電要求功率Pb*時的操作。圖3是示出由根據(jù)該實(shí)施例的HVECU 70執(zhí)行的充/放電要求功率設(shè)定例程的例子的流程圖。以預(yù)定時間間隔(例如，若干毫秒的間隔)重復(fù)地執(zhí)行該例程。
[0035]當(dāng)執(zhí)行充/放電要求功率設(shè)定例程時，HVECU 70初始地執(zhí)行輸入數(shù)據(jù)，諸如來自車輛速度傳感器88的車輛速度V、催化劑溫度Tc和蓄電池50的充電狀態(tài)SOC的過程(S100)。其中，由溫度傳感器134b檢測催化劑溫度Tc，并且將催化劑溫度Tc通過通信，從發(fā)動機(jī)E⑶24輸入到HVE⑶70。此外，在由電流傳感器51b檢測的充/放電電流Ib的累計(jì)值的基礎(chǔ)上，計(jì)算蓄電池50的充電狀態(tài)S0C，并且將充電狀態(tài)SOC通過通信，從蓄電池E⑶52 輸入到 HVECU 70。
[0036]當(dāng)用這種方式輸入數(shù)據(jù)時，HVE⑶70在所輸入的蓄電池50的充電狀態(tài)SOC的基礎(chǔ)上，將基本充/放電要求功率Pbtmp設(shè)定為蓄電池50的充/放電要求功率Pb*的基值(SllO)。其中，在本實(shí)施例中，蓄電池50的充電狀態(tài)SOC和基本充/放電要求功率Pbtmp之間的關(guān)聯(lián)是預(yù)定的并且存儲在R0M(未示出)中，作為基本充/放電要求功率設(shè)定圖，以及當(dāng)獲得蓄電池50的充電狀態(tài)SOC時，HVECU 70由所存儲的圖導(dǎo)出并且設(shè)定相應(yīng)的基本充/放電要求功率Pbtmp。圖4示出基本充/放電要求功率設(shè)定圖的例子。在圖4的例子中，當(dāng)蓄電池50的充電狀態(tài)SOC是目標(biāo)充電狀態(tài)S0C*時，將基本充/放電要求功率Pbtmp設(shè)定為O。目標(biāo)充電狀態(tài)S0C*是例如55%、60%、65%等等。當(dāng)蓄電池50的充電狀態(tài)SOC高于目標(biāo)充電狀態(tài)S0C*并且低于預(yù)定百分比Shi時，對基本充/放電要求功率Pbtmp，設(shè)定當(dāng)充電狀態(tài)SOC增加時，具有向正預(yù)定電力Pdis增加的趨勢的值。預(yù)定百分比Shi被設(shè)定到例如70%、75%、80%等等，并且預(yù)定電力Pdis被設(shè)定到例如+2kW、+3kW、+5kW等等。當(dāng)充電狀態(tài)SOC高于或等于預(yù)定百分比Shi時,對基本充/放電要求功率Pbtmp,設(shè)定預(yù)定電力Pdis。當(dāng)蓄電池50的充電狀態(tài)SOC低于目標(biāo)充電狀態(tài)S0C*并且高于預(yù)定百分比Slo時，對該基本充/放電要求功率Pbtmp，設(shè)定當(dāng)充電狀態(tài)SOC下降時，具有向負(fù)預(yù)定電力Pch下降的趨勢的值。預(yù)定百分比Slo被設(shè)定為例如40%、45%、50%等等，并且預(yù)定電力Pch被設(shè)定到例如-2kW、-3kW、-5kW等等。當(dāng)充電狀態(tài)SOC低于或等于百分比Slo時，對基本充/放電要求功率Pbtmp，設(shè)定預(yù)定電力Pch。即，在圖4的例子中，設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp，使得蓄電池50的充電狀態(tài)SOC接近目標(biāo)充電狀態(tài)S0C*。
[0037]接著，將催化劑溫度Tc與作為稍微低于劣化促進(jìn)下限溫度Tcdmin的溫度的閾值Tcref進(jìn)行比較(S120)。當(dāng)催化劑溫度Tc低于閾值Tcref時，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp (S150)，然后例程結(jié)束。其中，閾值Tcref可以是例如700°C、720°C、75(TC等等。當(dāng)以這種方式設(shè)定蓄電池50的充/放電要求功率Pb*時，當(dāng)車輛在發(fā)動機(jī)操作模式中行駛時，控制發(fā)動機(jī)22和電動機(jī)MGl、MG2使得從發(fā)動機(jī)22輸出通過從行駛功率Pdrv*減去蓄電池50的充/放電要求功率Pb*獲得的要求功率Pe*，并且如上所述，將要求扭矩Tr*輸出到驅(qū)動軸36。在這種情況下，充電或放電蓄電池50，使得充電狀態(tài)SOC接近目標(biāo)充電狀態(tài)S0C*。其中，要求扭矩Tr*是行駛功率Pdrv*。
[0038]當(dāng)在S 120，催化劑溫度Tc高于或等于閾值Tcref時，將蓄電池50的充電狀態(tài)SOC與閾值Sref進(jìn)行比較(S130)。然后，將車輛速度V與閾值Vref進(jìn)行比較(S140)。其中，閾值Sref可以是例如稍微低于目標(biāo)充電狀態(tài)S0C*的值，諸如預(yù)定百分比Slo和稍微大于預(yù)定百分比Slo的充電狀態(tài)S0C。閾值Vref可以是例如110km/h、120km/h、130km/h等等。
[0039]當(dāng)蓄電池50的充電狀態(tài)SOC高于或等于基準(zhǔn)值Sref并且車輛速度V低于閾值Vref時，對蓄電池50的充/放電要求功率Pb*，不是設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp，而是設(shè)定預(yù)定電力PdiS(S160)，然后，該例程結(jié)束。在這種情況下，以預(yù)定電力Pdis放電蓄電池50。由此，考慮蓄電池50的充電狀態(tài)SOC高于或等于閾值Sref并且低于預(yù)定百分比Shi的情形,與催化劑溫度Tc低于閾值Tcref的情形相比,來自蓄電池50的放電力增加，以及來自發(fā)動機(jī)22的輸出減小。因此，可以抑制催化劑溫度Tc增加到比閾值Tcref更高的劣化促進(jìn)下限溫度Tcdmin或在劣化促進(jìn)下限溫度Tcdmin以上。其中，來自蓄電池50的放電電力是來自電動機(jī)MG2的輸出。由此，可以抑制HVECU 70將催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe設(shè)定到I的頻率，因此，當(dāng)發(fā)動機(jī)22沒有輸出要求時，可以執(zhí)行發(fā)動機(jī)22的燃料切斷，無需催化劑劣化抑制控制，并且可以抑制發(fā)動機(jī)22的燃料消耗。即，可以抑制燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。
[0040]當(dāng)在S130，蓄電池50的充電狀態(tài)SOC低于閾值Sref時，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp (S150)，然后該例程結(jié)束。當(dāng)蓄電池50的充電狀態(tài)SOC低于閾值Sref (〈S0C*)時，在S110，對基本充/放電要求功率Pbtmp，設(shè)定負(fù)值。負(fù)值是充電側(cè)值。此時，如果對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定預(yù)定電力Pdis，蓄電池50的充電狀態(tài)SOC可能過度減小，因此，在本實(shí)施例中，為抑制充電狀態(tài)SOC的過度減小，對充/放電要求功率Pb*，不是設(shè)定預(yù)定電力Pdis，而是設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp。蓄電池50的充電狀態(tài)SOC的過度減小是指過放電蓄電池50。
[0041 ] 當(dāng)在S140，車輛速度V高于或等于閾值Vref時，與蓄電池50的充電狀態(tài)SOC低于閾值Sref的情形相同，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp (S150)，然后該例程結(jié)束。當(dāng)車輛速度V，S卩，驅(qū)動軸36的轉(zhuǎn)速Nr相對高時，行駛功率Pdrv* (=Tr*.Nr)相對大。因此，例如，車輛正以高車輛速度行駛時，當(dāng)對充/放電要求功率Pb*設(shè)定預(yù)定電力Pdis時，與對充/放電要求功率Pb*設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp時相比，催化劑溫度Tc增加到劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin或在劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin以上為止所需的時間段延長。然而，即使當(dāng)對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定預(yù)定電力Pdis和基本充/放電要求功率Pbtmp的任何一個時，催化劑溫度Tc可能增加到劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin或在劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin以上。在該實(shí)施例中，當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于閾值Tcref以及車輛速度V高于或等于閾值Vref時，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp。由此，與目標(biāo)充電狀態(tài)SOC*相比，可以抑制蓄電池50的充電狀態(tài)SOC的顯著下降。甚至當(dāng)對充/放電要求功率Pb*,設(shè)定預(yù)定電力Pdis和基本充/放電要求功率Pbtmp的任何一個時，也可以將預(yù)定車輛速度范圍的下限用作上述閾值Vref。預(yù)定車輛速度范圍是例如當(dāng)車輛正巡航時，催化劑溫度Tc可以增加到劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin或在劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin以上的車輛速度范圍。
[0042]圖5是示例當(dāng)蓄電池50的充電狀態(tài)SOC高于或等于閾值Sref并且小于預(yù)定百分比Shi，并且車輛速度V低于閾值Vref時，要求功率Pe*、催化劑溫度Tc、催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe、燃料噴射量Qf和蓄電池50的充/放電要求功率Pb*的時間變化的例子的時序圖。在該時序圖中，實(shí)線表示本實(shí)施例的變化，其中，當(dāng)催化劑溫度Tc低于閾值Tcref時，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp，而當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于閾值Tcref時，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定預(yù)定電力Pdis。在該時序圖中，長短交替的點(diǎn)劃線表示比較實(shí)施例的變化，其中，不管催化劑溫度Tc是否高于或等于閾值Tcrefji充/放電要求功率Pb*，均設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp。在該比較實(shí)施例中，如由該時序圖中的長短交替的點(diǎn)劃線所示，當(dāng)在時刻tl，催化劑溫度Tc達(dá)到閾值Tcref或在閾值Tcref以上，此后，要求功率Pe*增加時，燃料噴射量Qf相應(yīng)地增加，并且催化劑溫度Tc進(jìn)一步上升。當(dāng)在時刻t2，催化劑溫度Tc達(dá)到劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin或在劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin以上時，催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe被設(shè)定為I。在此之后，即使當(dāng)在時刻t4，要求功率Pe*減小，并且無發(fā)動機(jī)22輸出要求時，當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin時，使催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe保持在1，并且執(zhí)行怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，而不執(zhí)行發(fā)動機(jī)22的燃料切斷。然后，當(dāng)在時刻t5，催化劑溫度Tc達(dá)到低于劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin的溫度并且使催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe從I改變?yōu)镺時，執(zhí)行發(fā)動機(jī)22的燃料切斷。另一方面，在本實(shí)施例中，如由該時序圖中的實(shí)線所示，當(dāng)在時刻tl，催化劑溫度Tc達(dá)到閾值Tref或在閾值Tref以上時，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定預(yù)定電力Pdis，因此，與比較實(shí)施例相比，發(fā)動機(jī)22的要求功率Pe*減小，因而燃料噴射量Qf減小。由此，可以抑制催化劑溫度Tc上升到劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin或在劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin以上。因此，當(dāng)在時刻t3，催化劑溫度Tc達(dá)到低于閾值Tref的溫度時，充/放電要求功率Pb*從預(yù)定電力Pdis改變成基本充/放電要求功率Pbtmp。此外，當(dāng)催化劑溫度Tc未達(dá)到劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin或劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin以上時，催化劑劣化抑制標(biāo)志Fe保持在0，因此，當(dāng)在時刻t4無發(fā)動機(jī)22的輸出請求時，立即執(zhí)行發(fā)動機(jī)22的燃料切斷。由此，可以抑制燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。
[0043]通過根據(jù)本實(shí)施例的上述混合動力車輛20，當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于比劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin低的閾值Tcref時，設(shè)定充/放電要求功率Pb*，使得大于當(dāng)催化劑溫度Tc低于閾值Tcref時。由此，控制發(fā)動機(jī)22和電動機(jī)MG1、MG2，使得從發(fā)動機(jī)22輸出從行駛功率Pdrv*減去充/放電要求功率Pb*獲得的要求功率Pe*，并且車輛以要求扭矩Tr* (行駛功率Pdrv*)行駛，因此，可以抑制催化劑溫度Tc上升到劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin或在劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin以上。因此，可以通過下述構(gòu)造，抑制燃料經(jīng)濟(jì)性的惡化。當(dāng)無發(fā)動機(jī)22的輸出請求時，執(zhí)行發(fā)動機(jī)22的燃料切斷，以便當(dāng)催化劑溫度Tc低于劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin時，提高燃料經(jīng)濟(jì)性，并且執(zhí)行催化劑劣化抑制控制(例如怠速運(yùn)轉(zhuǎn))以便當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin時，凈化催化劑134a不會暴露于過貧大氣。
[0044]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動力車輛20中，當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于閾值Tcref、蓄電池50的充電狀態(tài)SOC高于或等于閾值Sref并且車輛速度V低于閾值Vref時，預(yù)定電力Pdis被設(shè)定到充/放電要求功率Pb*。然而，可以將通過使基本充/放電要求功率Pbtmp增加正的預(yù)定值α獲得的值(Pbtmp+α)設(shè)定到充/放電要求功率Pb*。其中，預(yù)定值α可以是例如幾千瓦特等等。
[0045]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動力車輛20中，當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于閾值Tcref并且車輛速度V高于或等于閾值Vref時，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp,相反,在這種情況下,對充/放電要求功率Pb*,設(shè)定預(yù)定電力Pdis。
[0046]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動力車輛20中，當(dāng)催化劑溫度Tc低于閾值Tref時、當(dāng)蓄電池50的充電狀態(tài)低于閾值Sref時或當(dāng)車輛速度V高于或等于閾值Vref時，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp。此外，當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于閾值Tcref、蓄電池50的充電狀態(tài)SOC高于或等于閾值Sref并且車輛速度V低于閾值Vref時，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定預(yù)定電力Pdis。然而，與前一情形相比，在后一情形下，蓄電池50的充放電電力僅需要向放電側(cè)增加。因此，在前一情形下，對充/放電要求功率Pb*，設(shè)定基本充/放電要求功率Pbtmp，并且對要求功率Pe*，設(shè)定從行駛功率Pdrv*減去充/放電要求功率Pb* ( = Pbtmp)獲得的值,而對要求功率Pe*,設(shè)定使從行駛功率Pdrv*減去充/放電要求功率Pb* ( = Pbtmp)獲得的值與正的預(yù)定值β相加獲得的值。其中，預(yù)定值β可以是例如幾千瓦特等等。
[0047]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動力車輛20中，由安裝在凈化系統(tǒng)134中的溫度傳感器134b，檢測催化劑溫度Tc。然而，不提供溫度傳感器134b，而是在進(jìn)氣量Qa的累計(jì)值、進(jìn)氣溫度Tin、冷卻劑溫度Tw等等的基礎(chǔ)上，估算凈化催化劑134a的溫度也是可行的。
[0048]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動力車輛20中，將來自電動機(jī)MG2的動力輸出到驅(qū)動軸36。然而，如同根據(jù)圖6所示的另一實(shí)施例的混合動力車輛120的情形，可以將來自電動機(jī)MG2的動力輸出到與與驅(qū)動軸36連接的車軸不同的車軸。即，可以將電動機(jī)MG2的功率輸出到與車輪39a、39b連接的車軸，而不是與驅(qū)動輪38a、38b連接的車軸。
[0049]在根據(jù)本實(shí)施例的混合動力車輛20中，來自發(fā)動機(jī)22的動力經(jīng)行星齒輪單元30，被輸出到與驅(qū)動輪38a、38b連接的驅(qū)動軸36。然而，如在根據(jù)圖7所示的另一實(shí)施例的混合動力車輛220的情形中，可以提供雙轉(zhuǎn)子電動機(jī)230。雙轉(zhuǎn)子電動機(jī)230包括與發(fā)動機(jī)22的曲軸連接的內(nèi)轉(zhuǎn)子232和與將動力輸出到驅(qū)動輪38a、38b的驅(qū)動軸36連接的外轉(zhuǎn)子234，將一部分動力從發(fā)動機(jī)22傳輸?shù)津?qū)動軸36并且將剩余動力變換成電力。
[0050]在根據(jù)該實(shí)施例的混合動力車輛20中，將來自發(fā)動機(jī)22的動力經(jīng)行星齒輪單元30，輸出到與驅(qū)動軸38a、38b連接的驅(qū)動軸36，并且將來自電動機(jī)MG2的動力輸出到驅(qū)動軸36。然而，如在根據(jù)圖8所示的另一實(shí)施例的混合動力車輛320的情形中，電動機(jī)MG經(jīng)變速器330連接到與驅(qū)動輪38a、38b連接的驅(qū)動軸36，并且發(fā)動機(jī)22經(jīng)離合器329被連接到電動機(jī)MG的旋轉(zhuǎn)軸是可行的。在該混合動力車輛320中，將來自發(fā)動機(jī)22的動力經(jīng)電動機(jī)MG的旋轉(zhuǎn)軸和變速器330，輸出到驅(qū)動軸36并且將來自電動機(jī)MG的動力經(jīng)變速器330輸出到驅(qū)動軸36是可行的。替代地，如在根據(jù)圖9所示的另一實(shí)施例的混合動力車輛420的情形中，將來自發(fā)動機(jī)22的動力經(jīng)變速器430輸出到與驅(qū)動輪38a、38b連接的驅(qū)動軸并且將來自電動機(jī)MG的動力輸出到與驅(qū)動輪38a、38b連接的車軸不同的車軸也是可行的。即，將來自電動機(jī)MG的動力輸出到與車輪39a、39b連接的車軸，如圖9所示。
[0051 ] 在實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)22對應(yīng)于“發(fā)動機(jī)”、電動機(jī)MG2對應(yīng)于“電動機(jī)”并且蓄電池50對應(yīng)于“蓄電池”。HVE⑶70、發(fā)動機(jī)E⑶24和電動機(jī)E⑶40對應(yīng)于“控制裝置”。HVE⑶70執(zhí)行圖3中所示的充/放電要求功率設(shè)定例程來設(shè)定充/放電要求功率Pb*，使得與催化劑溫度Tc低于閾值Tcref時相比，當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于比劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin低的閾值Tcref時，充/放電要求功率Pb*增加，在行駛功率Pdrv*和充/放電要求功率Pb*的基礎(chǔ)上，設(shè)定要求功率Pe*，設(shè)定發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*、電動機(jī)MGl的扭矩命令Tml*和電動機(jī)MG2的扭矩命令Tm2*，使得從發(fā)動機(jī)22輸出要求功率Pe*并且將要求扭矩Tr* (行駛功率Pdrv*)輸出到驅(qū)動軸36，并且將目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*、目標(biāo)扭矩Te*、扭矩命令Tml*，Tm2*傳輸?shù)桨l(fā)動機(jī)E⑶24和電動機(jī)E⑶40。發(fā)動機(jī)E⑶24在來自HVE⑶70的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*和目標(biāo)扭矩Te*的基礎(chǔ)上，控制發(fā)動機(jī)22。電動機(jī)E⑶40在來自HVECU 70的扭矩命令Tml*，Tm2*的基礎(chǔ)上，控制電動機(jī)MGl、MG2。
[0052]其中，“發(fā)動機(jī)”不限于使用汽油、輕油等等作為燃料輸出動力的發(fā)動機(jī)22，而是可以是任何類型的任何發(fā)動機(jī)，只要具有凈化排氣的凈化催化劑的凈化系統(tǒng)安裝在發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)中并且該發(fā)動機(jī)能輸出行駛功率?！半妱訖C(jī)”不限于構(gòu)造為同步電動發(fā)電機(jī)的電動機(jī)MG2，而是可能是任何類型的電動機(jī)，諸如感應(yīng)電動機(jī)，只要該電動機(jī)能輸出行駛功率?！靶铍姵亍辈幌抻跇?gòu)造為鋰離子二次電池的蓄電池50，而是可以是任何類型的蓄電池，諸如鎳氫二次電池、鎳鎘二次電池和鉛酸蓄電池，只要該蓄電池能與電動機(jī)交換電力?！翱刂蒲b置”不限于HVE⑶70、發(fā)動機(jī)E⑶24和電動機(jī)E⑶40的組合，而是可以由單一電子控制單元形成。此外，“控制裝置”不限于設(shè)定充/放電要求功率Pb*使得與催化劑溫度Tc低于閾值Tcref時相比，當(dāng)催化劑溫度Tc高于或等于比于劣化促進(jìn)下限溫度Tcmin低的閾值Tcref時，充/放電要求功率Pb*增加，并且控制發(fā)動機(jī)22和電動機(jī)MGl、MG2，使得從發(fā)動機(jī)22輸出通過從行駛功率Pdrv*減去充/放電要求功率Pb*獲得的要求功率Pe*并且車輛以要求扭矩Tr*(行駛功率Pdrv*)行駛。例如，“控制裝置”可以是任何控制裝置，只要該控制裝置控制發(fā)動機(jī)和電動機(jī)，使得車輛以在蓄電池正充電或放電的同時的行駛功率行駛，并且執(zhí)行用于控制車輛的面向放電的控制，使得與當(dāng)凈化催化劑的溫度小于預(yù)定溫度時相比，當(dāng)凈化催化劑的溫度高于或等于比凈化催化劑的劣化促進(jìn)下限溫度低的預(yù)定溫度時，蓄電池的充電和放電電力傾向朝放電側(cè)增加。
[0053]根據(jù)本實(shí)施例的主要元件是用于具體地描述用于執(zhí)行本發(fā)明的方式的例子，不限定本發(fā)明的元件。
[0054]使用實(shí)施例描述了用于執(zhí)行本發(fā)明的方式。然而，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，當(dāng)然，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，各種改進(jìn)是可行的。
[0055]本發(fā)明可用在例如混合動力車輛的制造行業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動力車輛，包括: 發(fā)動機(jī)，所述發(fā)動機(jī)包括凈化系統(tǒng)，并且被配置成輸出行駛功率，所述凈化系統(tǒng)被安裝在排氣系統(tǒng)中并且具有凈化排氣的凈化催化劑； 電動機(jī)，所述電動機(jī)被配置成輸出行駛功率； 蓄電池，所述蓄電池被配置成與所述電動機(jī)交換電力；以及 控制裝置，所述控制裝置被配置成控制所述發(fā)動機(jī)和所述電動機(jī)，使得在所述蓄電池被充電或放電時，所述混合動力車輛以行駛功率行駛， 所述控制裝置被配置成，當(dāng)所述凈化催化劑的溫度高于或等于預(yù)定溫度時，執(zhí)行放電向控制，所述預(yù)定溫度低于劣化促進(jìn)下限溫度，并且 在所述放電向控制中，所述控制裝置被配置成控制所述發(fā)動機(jī)和所述電動機(jī)，使得與當(dāng)所述凈化催化劑的溫度低于所述預(yù)定溫度時相比，當(dāng)所述凈化催化劑的溫度高于或等于所述預(yù)定溫度時，所述蓄電池的充放電電力朝放電側(cè)增加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動力車輛,其中， 所述控制裝置被配置成，當(dāng)所述凈化催化劑的溫度低于所述劣化促進(jìn)下限溫度，并且不存在對所述發(fā)動機(jī)的輸出請求時，允許所述發(fā)動機(jī)的燃料切斷，以及 所述控制裝置被配置成，當(dāng)所述凈化催化劑的溫度高于或等于所述劣化促進(jìn)下限溫度，并且不存在對所述發(fā)動機(jī)的輸出請求時，不允許所述發(fā)動機(jī)的燃料切斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合動力車輛，其中， 所述控制裝置被配置成控制所述發(fā)動機(jī)和所述電動機(jī)，使得在正從所述發(fā)動機(jī)輸出基于所述行駛功率和蓄電池要求功率的發(fā)動機(jī)要求功率時，所述混合動力車輛以所述行駛功率行駛， 所述控制裝置被配置成，當(dāng)不執(zhí)行所述放電向控制時，將所述蓄電池要求功率設(shè)定到充電狀態(tài)對應(yīng)功率，所述充電狀態(tài)對應(yīng)功率是使得所述蓄電池的充電狀態(tài)接近目標(biāo)充電狀態(tài)的功率，并且 所述控制裝置被配置成，當(dāng)執(zhí)行所述放電向控制時，將所述蓄電池要求功率設(shè)定到使得與所述蓄電池要求功率被設(shè)定到所述充電狀態(tài)對應(yīng)功率的情形相比，所述蓄電池的所述充放電電力朝所述放電側(cè)增加的功率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的混合動力車輛，其中， 所述控制裝置被配置成，當(dāng)所述凈化催化劑的溫度高于或等于所述預(yù)定溫度，并且車輛速度高于或等于預(yù)定車輛速度時，不執(zhí)行所述放電向控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的混合動力車輛，其中， 所述控制裝置被配置成，當(dāng)所述凈化催化劑的溫度高于或等于所述預(yù)定溫度，并且所述蓄電池的充電狀態(tài)低于預(yù)定充電狀態(tài)時，不執(zhí)行所述放電向控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的混合動力車輛，進(jìn)一步包括: 發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)被配置成與所述蓄電池交換電力；以及 行星齒輪單元，所述行星齒輪單元的三個旋轉(zhuǎn)元件分別連接到與車軸耦接的驅(qū)動軸、所述發(fā)動機(jī)的輸出軸，以及所述發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸，其中， 所述電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接到所述驅(qū)動軸。
7.一種混合動力車輛的控制方法，所述混合動力車輛包括發(fā)動機(jī)、電動機(jī)和蓄電池，所述發(fā)動機(jī)包括凈化系統(tǒng)并且被配置成輸出行駛功率，所述凈化系統(tǒng)被安裝在排氣系統(tǒng)中并且具有凈化排氣的凈化催化劑，所述電動機(jī)被配置成輸出行駛功率，所述蓄電池被配置成與所述電動機(jī)交換電力，所述控制方法包括: 控制所述發(fā)動機(jī)和所述電動機(jī)，使得在所述蓄電池被充電或放電時，所述混合動力車輛以行駛功率行駛；以及 確定所述凈化催化劑的溫度是否高于或等于預(yù)定溫度，所述預(yù)定溫度低于劣化促進(jìn)下限溫度；，其中， 當(dāng)所述凈化催化劑的溫度高于或等于所述預(yù)定溫度時，執(zhí)行放電向控制，并且在所述放電向控制中，所述發(fā)動機(jī)和所述電動機(jī)被控制，使得與當(dāng)所述凈化催化劑的溫度低于所述預(yù)定溫度時相比，當(dāng)所述凈化催化劑的溫度高于或等于所述預(yù)定溫度時，所述蓄電池的充放電電力朝放電側(cè)增加。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，進(jìn)一步包括: 確定所述凈化催化劑的溫度是否高于或等于所述劣化促進(jìn)下限溫度；以及 確定是否存在對所述發(fā)動機(jī)的輸出請求，其中， 當(dāng)所述凈化催化劑的溫度低于所述劣化促進(jìn)下限溫度并且不存在對所述發(fā)動機(jī)的輸出請求時，允許所述發(fā)動機(jī)的燃料切斷，以及 當(dāng)所述凈化催化劑的溫度高于或等于所述劣化促進(jìn)下限溫度并且不存在對所述發(fā)動機(jī)的輸出請求時，不允許所述發(fā)動機(jī)的燃料切斷。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的控制方法，其中， 所述發(fā)動機(jī)和所述電動機(jī)被控制，使得在正從所述發(fā)動機(jī)輸出基于所述行駛功率和蓄電池要求功率的發(fā)動機(jī)要求功率時，所述混合動力車輛以所述行駛功率行駛， 當(dāng)不執(zhí)行所述放電向控制時，所述蓄電池要求功率被設(shè)定到充電狀態(tài)對應(yīng)功率，使得所述蓄電池的充電狀態(tài)接近目標(biāo)充電狀態(tài)，并且 當(dāng)執(zhí)行所述放電向控制時，所述蓄電池要求功率被設(shè)定到使得與所述蓄電池要求功率被設(shè)定到所述充電狀態(tài)對應(yīng)功率的情形相比，所述蓄電池的所述充放電電力朝所述放電側(cè)增加的功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中的任一項(xiàng)所述的控制方法，進(jìn)一步包括: 確定車輛速度是否高于或等于預(yù)定車輛速度，其中， 當(dāng)所述凈化催化劑的溫度高于或等于所述預(yù)定溫度并且所述車輛速度高于或等于所述預(yù)定車輛速度時，不執(zhí)行所述放電向控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中的任一項(xiàng)所述的控制方法，進(jìn)一步包括: 確定所述蓄電池的充電狀態(tài)是否高于或等于預(yù)定充電狀態(tài)，其中， 當(dāng)所述凈化催化劑的溫度高于或等于所述預(yù)定溫度并且所述蓄電池的充電狀態(tài)低于所述預(yù)定充電狀態(tài)時，不執(zhí)行所述放電向控制。
【文檔編號】B60K6/445GK104428153SQ201380035307
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月2日
【發(fā)明者】尾山俊介, 梅田泰宜 申請人:豐田自動車株式會社