專利名稱：混合動力車及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及混合動力車及其控制方法，詳細(xì)地說涉及能夠通過來自內(nèi) 燃機(jī)的動力和來自電動機(jī)的動力而行駛的混合動力車以及這樣的混合動力 車的控制方法，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣管上安裝有凈化裝置，所述凈化裝置具 有用于凈化排氣的催化劑。
背景技術(shù)：
以往，作為這種混合動力車而提出了一種混合動力車，該混合動力車 包括發(fā)動機(jī)、與發(fā)動機(jī)的輸出軸和車軸側(cè)連接的行星齒輪機(jī)構(gòu)、與該行 星齒輪機(jī)構(gòu)連接的發(fā)電機(jī)、以及向車軸側(cè)輸出動力的馬達(dá)，并且該混合動 力車可在發(fā)動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下只通過來自馬達(dá)的動力而行駛(例如， 參照專利文獻(xiàn)1)。在該車輛中，當(dāng)為了電動機(jī)行駛而停止了發(fā)動機(jī)的運(yùn) 轉(zhuǎn)時，通過發(fā)電機(jī)向發(fā)動機(jī)施加負(fù)載，抑制空氣排出到安裝在發(fā)動機(jī)的排 氣系統(tǒng)上的用于凈化排氣的催化轉(zhuǎn)化器，由此可以抑制催化轉(zhuǎn)化器內(nèi)的催 化劑劣化。
專利文獻(xiàn)1:日本專利文獻(xiàn)特開2002-130001號公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
在上述混合動力車中，雖然也依賴于電動機(jī)行駛的持續(xù)時間，但是當(dāng) 重新啟動發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時，催化劑的溫度有時會下降。通常，為了充分發(fā) 揮用于凈化排氣的催化劑的功能，需要將催化劑設(shè)定在功能發(fā)揮溫度范圍 內(nèi)，如果由于電動機(jī)行駛而催化劑的溫度小于功能發(fā)揮溫度范圍的下限溫 度，則在剛重新啟動發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)之后催化劑無法充分發(fā)揮其功能，從而 排放物會惡化。在此情況下，也可以考慮在催化劑的溫度達(dá)到功能發(fā)揮溫 度范圍內(nèi)之前不向發(fā)動機(jī)施加負(fù)荷而進(jìn)行催化劑暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，但這會導(dǎo)致用
7于輸出駕駛者要求的驅(qū)動力的功率不足，從而會顯著降低車輛的動力特性 (動特性)。
本發(fā)明的混合動力車及其控制方法的目的之一在于，即使在由于電動 行駛而導(dǎo)致催化劑的溫度下降時也可以抑制排放物惡化。另外，本發(fā)明的 混合動力車及其控制方法的目的之一在于，即使在由于電動行駛而導(dǎo)致催 化劑的溫度下降時也可以確保車輛的良好的動力特性。
為了達(dá)到上述至少一部分的目的，本發(fā)明的混合動力車及其控制方法 采用以下的手段。
本發(fā)明的第一混合動力車的要點(diǎn)如下可通過來自內(nèi)燃機(jī)的動力和來 自電動機(jī)的動力而行駛，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣管上安裝有凈化裝置，所述凈 化裝置具有用于凈化排氣的催化劑，所述混合動力車包括要求驅(qū)動力設(shè) 定單元，該要求驅(qū)動力設(shè)定單元設(shè)定行駛所要求的要求驅(qū)動力；目標(biāo)功率 設(shè)定單元，該目標(biāo)功率設(shè)定單元如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述催 化劑的溫度下降了的催化劑溫度下降條件不成立，則基于所述設(shè)定的要求 驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，如果在所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重 新啟動的時候所述催化劑溫度下降條件成立，則在預(yù)定的輸出限制下基于 所述設(shè)定的要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，直到預(yù)定 的恢復(fù)條件成立，在所述預(yù)定的恢復(fù)條件成立以后，解除所述預(yù)定的輸出 限制，并基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功 率，其中所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候是指在于所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止 的狀態(tài)下進(jìn)行了通過來自所述電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之后重新啟 動了所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候；控制單元，該控制單元當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn) 轉(zhuǎn)處于停止時，控制所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動機(jī)，以使所述混合動力車在所 述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下通過基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力來 行駛，當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)時，控制所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動機(jī)，以從所 述內(nèi)燃機(jī)輸出所述設(shè)定的目標(biāo)功率，并使所述混合動力車通過基于所述設(shè) 定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。
在上述本發(fā)明的第一混合動力車中，如果在內(nèi)燃機(jī)停止了運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài) 下進(jìn)行了通過來自電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之后重新啟動內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時，凈化裝置所具有的催化劑的溫度下降了的 催化劑溫度下降條件不成立(其中，凈化裝置被安裝在內(nèi)燃機(jī)的排氣管 上)，則基于行駛所要求的要求驅(qū)動力來設(shè)定內(nèi)燃機(jī)應(yīng)輸出的目標(biāo)功率， 并控制內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)，以從內(nèi)燃機(jī)輸出設(shè)定的目標(biāo)功率，并且通過基于 設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。即，當(dāng)催化劑處于能夠充分發(fā)揮其功 能的溫度時，排放物不會惡化，因此基于行駛所要求的要求驅(qū)動力來設(shè)定 內(nèi)燃機(jī)應(yīng)輸出的目標(biāo)功率，并使內(nèi)燃機(jī)輸出該目標(biāo)功率。由此，能夠在不 導(dǎo)致排放物惡化的情況下確保車輛良好的動力特性。如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被 重新啟動時催化劑溫度下降條件成立，則通過預(yù)定的輸出限制基于要求驅(qū) 動力來設(shè)定內(nèi)燃機(jī)應(yīng)輸出的目標(biāo)功率直至預(yù)定的恢復(fù)條件成立，并控制內(nèi) 燃機(jī)和電動機(jī)，以從內(nèi)燃機(jī)輸出設(shè)定的目標(biāo)功率，并且通過基于所設(shè)定的 要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。即，如果催化劑的溫度低于能夠充分發(fā)揮其 功能的溫度，則排放物會惡化，因此通過預(yù)定的輸出限制來設(shè)定目標(biāo)功 率，并從內(nèi)燃機(jī)輸出該目標(biāo)功率。由于通過強(qiáng)加預(yù)定的輸出限制來設(shè)定目 標(biāo)功率并使內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此與不強(qiáng)加輸出限制來設(shè)定目標(biāo)功率并使內(nèi)燃 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相比，能夠抑制排放物的惡化，并由于從內(nèi)燃機(jī)輸出目標(biāo)功 率，因此與僅使內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行催化劑暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相比，能夠改善車輛的 動力特性。另外，即使在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時催化劑溫度下降條件成 立時，也在預(yù)定的恢復(fù)條件成立以后，解除預(yù)定的輸出限制，并基于要求 驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，并控制內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)，以從 內(nèi)燃機(jī)輸出目標(biāo)功率，并且通過基于設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。 即，催化劑達(dá)到能夠充分發(fā)揮其功能的溫度以后，排放物不會惡化，因此 解除預(yù)定的輸出條件。由此能夠在不導(dǎo)致排放物惡化的情況下確保車輛良 好的動力特性。
上述本發(fā)明的第一混合動力車也可以采用以下的方式包括電動行駛 指示開關(guān)，該電動行駛指示開關(guān)配置在駕駛者的附近，用于指示所述電動 行駛，當(dāng)在所述電動行駛指示開關(guān)被關(guān)斷的情況下所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟 動的時候，所述目標(biāo)功率設(shè)定單元不管所述催化劑溫度下降條件是否成立 均基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率。即，如果在電動行駛指示開關(guān)被接通的狀態(tài)下內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時催 化劑溫度下降條件成立，則僅在預(yù)定的恢復(fù)條件成立之前的期間內(nèi)進(jìn)行預(yù) 定的輸出限制來設(shè)定目標(biāo)功率。當(dāng)電動行駛指示開關(guān)被接通時，與電動行 駛指示開關(guān)被關(guān)斷時相比，電動行駛的持續(xù)時間變長，因此能夠通過上述 的情形更恰當(dāng)?shù)貞?yīng)對。
另外，本發(fā)明的第一混合動力車也可以采用以下的方式所述預(yù)定的 輸出限制是具有所述催化劑的溫度越低就越嚴(yán)的傾向的限制。這是基于催 化劑的溫度越低排放物惡化就越嚴(yán)重的情況而得的。另外，也可以采用以 下的方式所述預(yù)定的輸出限制是具有在即將重新啟動所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn) 之前的所述電動行駛的持續(xù)時間越長就越嚴(yán)的傾向的限制。這是基于電動 行駛的持續(xù)時間越長催化劑溫度也越低的情況而得的。另外，也可以采用 以下的方式所述預(yù)定的輸出限制是對上限加以限制的限制。
另外，本發(fā)明的第一混合動力車也可以采用以下的方式所述催化劑 溫度下降條件是所述催化劑的溫度小于第一溫度的條件，所述預(yù)定的恢復(fù) 條件是所述催化劑的溫度成為比所述第一溫度高的第二溫度以上的條件。 這里，作為第一溫度，可使用催化劑能夠充分發(fā)揮其功能的下限的溫度或 其附近的溫度，作為第二溫度，可使用比第一溫度高出預(yù)定溫度、例如30
°C、 5(TC或70'C等溫度的溫度。
或者，本發(fā)明的第一混合動力車也可以采用以下的方式所述催化劑 溫度下降條件是所述電動行駛持續(xù)了第一時間以上的時間的條件，所述預(yù) 定的恢復(fù)條件是從重新啟動了所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候起經(jīng)過了第二時間 的條件或者行駛了預(yù)定距離的條件。這里，作為第一時間，可使用例如2
分鐘、3分鐘或5分鐘等各種時間。另外，作為第二時間，可使用例如1 分鐘或2分鐘等各種時間，作為預(yù)定距離，可使用lkm、 2km或5km等各
種距離。
另外，本發(fā)明的第一混合動力車也可以采用以下的方式包括電力動 力輸入輸出單元，該電力動力輸入輸出單元與連結(jié)在車軸上的驅(qū)動軸連 接，并且以可獨(dú)立于該驅(qū)動軸而旋轉(zhuǎn)的方式與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接， 該電力動力輸入輸出單元隨著電力和動力的輸入輸出而向所述驅(qū)動軸和所述內(nèi)燃機(jī)輸入動力或者從所述驅(qū)動軸和所述內(nèi)燃機(jī)輸出動力。在此情況 下，也可以采用以下的方式所述電力動力輸入輸出單元包括三軸式動力 輸入輸出單元和發(fā)電機(jī)，所述三軸式動力輸入輸出單元與所述驅(qū)動軸、所 述輸出軸以及第三軸這三個軸連接，并基于向所述三個軸中的任兩個軸輸 入的動力或從該兩個軸輸出的動力而向剩余的軸輸入動力或從該軸輸出動 力，所述發(fā)電機(jī)向所述第三軸輸入動力或從該第三軸輸出動力。
本發(fā)明的第二混合動力車的要點(diǎn)如下可通過來自內(nèi)燃機(jī)的動力和來 自電動機(jī)的動力而行駛，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣管上安裝有凈化裝置，所述凈 化裝置具有用于凈化排氣的催化劑，所述混合動力車包括要求驅(qū)動力設(shè) 定單元，該要求驅(qū)動力設(shè)定單元如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述催 化劑的溫度下降了的催化劑溫度下降條件不成立，則使用預(yù)定的約束來設(shè) 定行駛所要求的要求驅(qū)動力，如果在所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述 催化劑溫度下降條件成立，則在預(yù)定的輸出限制下使用所述預(yù)定的約束來 設(shè)定所述要求驅(qū)動力，直到預(yù)定的恢復(fù)條件成立，在所述預(yù)定的恢復(fù)條件 成立以后，解除所述預(yù)定的輸出限制，并使用所述預(yù)定的約束來設(shè)定所述 要求驅(qū)動力，其中所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候是指在于所述內(nèi)燃機(jī)的 運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下進(jìn)行了通過來自所述電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之 后重新啟動了所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候；控制單元，該控制單元控制所述 內(nèi)燃機(jī)和所述電動機(jī)，以使所述混合動力車隨著所述內(nèi)燃機(jī)的間歇運(yùn)轉(zhuǎn)而 通過基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力來行駛。
在該本發(fā)明的第二混合動力車中，如果在內(nèi)燃機(jī)停止了運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下 進(jìn)行了通過來自電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之后當(dāng)重新啟動內(nèi)燃機(jī)的 運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時，凈化裝置具有的催化劑的溫度下降了的 催化劑溫度下降條件不成立(其中，凈化裝置被安裝在內(nèi)燃機(jī)的排氣管 上)，則使用預(yù)定的約束條件來設(shè)定行駛所要求的要求驅(qū)動力，并控制內(nèi) 燃機(jī)和電動機(jī)，以通過基于設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。即，當(dāng)催 化劑處于能夠充分發(fā)揮其功能的溫度時，由于排放物不會惡化，因此使用 預(yù)定的約束條件來設(shè)定行駛所要求的要求驅(qū)動力并進(jìn)行控制，以便通過基 于該要求驅(qū)動力的驅(qū)動力來行駛。由此，能夠在不導(dǎo)致排放物惡化的情況下確保車輛良好的動力特性。另外，如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時催化 劑溫度下降條件成立，則加以預(yù)定的輸出限制并使用預(yù)定的約束條件來設(shè) 定要求驅(qū)動力，直到預(yù)定的恢復(fù)條件成立，并控制內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)，以便 通過基于設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。即，如果催化劑的溫度低于 能夠充分發(fā)揮其功能的溫度，則排放物會惡化，因此加以預(yù)定的輸出限制 來設(shè)定要求驅(qū)動力并進(jìn)行控制，以便通過基于該要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行 駛。由于加以預(yù)定的輸出限制來設(shè)定要求驅(qū)動力，因此來自基于該要求驅(qū) 動力而運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)的輸出也被限制，從而與不強(qiáng)加輸出限制來設(shè)定目標(biāo) 驅(qū)動力并進(jìn)行控制的情況相比，能夠抑制排放物的惡化。另外，雖然強(qiáng)加 輸出限制，但也基于要求驅(qū)動力來控制內(nèi)燃機(jī)，因此與僅使內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行催 化劑暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相比，能夠改善車輛的動力特性。另外，即使在內(nèi)燃 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時催化劑溫度下降條件成立時，也在預(yù)定的恢復(fù)條件成 立以后，解除預(yù)定的輸出限制，并使用預(yù)定的約束條件來設(shè)定要求驅(qū)動 力，并控制內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)，以便通過基于設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而 行駛。即，催化劑達(dá)到能夠充分發(fā)揮其功能的溫度以后，排放物不會惡 化，因此返回到通常時的控制。由此能夠在不導(dǎo)致排放物惡化的情況下確 保車輛良好的動力特性。
這樣的本發(fā)明的第二混合動力車也可以采用以下的方式包括電動行 駛指示開關(guān)，該電動行駛指示開關(guān)配置在駕駛者的附近，用于指示所述電 動行駛，當(dāng)在所述電動行駛指示開關(guān)被關(guān)斷的情況下所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新 啟動的時候，所述目標(biāo)功率設(shè)定單元不管所述催化劑溫度下降條件是否成 立均基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率。 即，如果在電動行駛指示開關(guān)被接通的狀態(tài)下內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時催 化劑溫度下降條件成立，則僅在預(yù)定的恢復(fù)條件成立之前的期間內(nèi)通過預(yù) 定的輸出限制來設(shè)定要求驅(qū)動力。當(dāng)電動行駛指示開關(guān)被接通時，與電動 行駛指示開關(guān)被斷開時相比，電動行駛的持續(xù)時間變長，因此能夠通過上 述的情形更恰當(dāng)?shù)貞?yīng)對。
另外，本發(fā)明的第二混合動力車也可以采用以下的方式所述預(yù)定的 輸出限制是具有所述催化劑的溫度越低就越嚴(yán)的傾向的限制。這是基于催化劑的溫度越低排放物惡化就越嚴(yán)重的情況而得的。另外，也可以采用以 下的方式所述預(yù)定的輸出限制是具有在即將重新啟動所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn) 之前的所述電動行駛的持續(xù)時間越長就越嚴(yán)的傾向的限制。這是基于電動 行駛的持續(xù)時間越長催化劑溫度就越低的情況而得的。另外，也可以采用 以下的方式所述預(yù)定的輸出限制是對上限加以限制的限制。
另外，本發(fā)明的第二混合動力車也可以采用以下的方式所述催化劑 溫度下降條件是所述催化劑的溫度小于第一溫度的條件，所述預(yù)定的恢復(fù) 條件是所述催化劑的溫度成為比所述第一溫度高的第二溫度以上的條件。 這里，作為第一溫度，可使用催化劑能夠充分發(fā)揮其功能的下限的溫度或 其附近的溫度，作為第二溫度，可使用比第一溫度高出預(yù)定溫度、例如30
°C、 5(TC或7(TC等溫度的溫度。
或者，本發(fā)明的第二混合動力車也可以采用以下的方式所述催化劑 溫度下降條件是所述電動行駛持續(xù)了第一時間以上的時間的條件，所述預(yù) 定的恢復(fù)條件是從重新啟動了所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時起經(jīng)過了第二時間的條
件或行駛了預(yù)定距離的條件。這里，作為第一時間，可使用例如2分鐘、 3分鐘或5分鐘等各種時間。另外，作為第二時間，可使用例如1分鐘或2 分鐘等各種時間，作為預(yù)定距離，可使用lkm、 2km或5km等各種距離。
另外，本發(fā)明的第二混合動力車也可以采用以下的方式包括電力動 力輸入輸出單元，該電力動力輸入輸出單元與連結(jié)在車軸上的驅(qū)動軸連 接，并且以可獨(dú)立于該驅(qū)動軸而旋轉(zhuǎn)的方式與所述內(nèi)燃機(jī)的輸出軸連接， 該電力動力輸入輸出單元隨著電力和動力的輸入輸出而向所述驅(qū)動軸和所 述內(nèi)燃機(jī)輸入動力或者從所述驅(qū)動軸和所述內(nèi)燃機(jī)輸出動力。在此情況
下，也可以采用以下的方式所述電力動力輸入輸出單元包括三軸式動力
輸入輸出單元和發(fā)電機(jī)，所述三軸式動力輸入輸出單元與所述驅(qū)動軸、所 述輸出軸以及第三軸這三個軸連接，并基于向所述三個軸中的任兩個軸輸 入的動力或從該兩個軸輸出的動力而向剩余的軸輸入動力或從該軸輸出動 力，所述發(fā)電機(jī)向所述第三軸輸入動力或從該第三軸輸出動力。
本發(fā)明提供第一混合動力車的控制方法，所述混合動力車可通過來自 內(nèi)燃機(jī)的動力和來自電動機(jī)的動力而行駛，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣管上安裝有凈化裝置，所述凈化裝置具有用于凈化排氣的催化劑，所述控制方法的特 征是
(a)如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述催化劑的溫度下降了的
催化劑溫度下降條件不成立，則基于行駛所要求的要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從 所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，如果在所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述 催化劑溫度下降條件成立，則在預(yù)定的輸出限制下基于所述要求驅(qū)動力來 設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，直到預(yù)定的恢復(fù)條件成立，在所述 預(yù)定的恢復(fù)條件成立以后，解除所述預(yù)定的輸出限制，并基于所述設(shè)定的 要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，其中所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 重新啟動的時候是指在于所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下進(jìn)行了通過來自 所述電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之后重新啟動了所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的
時候；以及，(b)當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)處于停止時，控制所述內(nèi)燃機(jī)和 所述電動機(jī)，以使所述混合動力車在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下通過 基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛，當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)時， 控制所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動機(jī)，以從所述內(nèi)燃機(jī)輸出所述設(shè)定的目標(biāo)功 率，并使所述混合動力車通過基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行 駛。
在上述本發(fā)明的第一混合動力車的控制方法中，如果在內(nèi)燃機(jī)停止了 運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行了通過來自電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之后重新啟 動內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時，凈化裝置所具有的催化劑的 溫度下降了的催化劑溫度下降條件不成立(其中，凈化裝置被安裝在內(nèi)燃 機(jī)的排氣管上)，則基于行駛所要求的要求驅(qū)動力來設(shè)定內(nèi)燃機(jī)應(yīng)輸出的 目標(biāo)功率，并控制內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)，以便從內(nèi)燃機(jī)輸出設(shè)定的目標(biāo)功率， 并且通過基于設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。即，當(dāng)催化劑處于能夠 充分發(fā)揮其功能的溫度時，由于排放物不會惡化，因此基于行駛所要求的 要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，并從內(nèi)燃機(jī)輸出該目標(biāo)功 率。由此，能夠在不導(dǎo)致排放物惡化的情況下確保車輛良好的動力特性。 如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時催化劑溫度下降條件成立，則加以預(yù)定的 輸出限制并基于要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，直到預(yù)定的恢復(fù)條件成立，并控制內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)，以從內(nèi)燃機(jī)輸出設(shè)定的目標(biāo)功 率，并且通過基于設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。即，如果催化劑的 溫度低于能夠充分發(fā)揮其功能的溫度，則排放物會惡化，因此通過預(yù)定的 輸出限制來設(shè)定目標(biāo)功率，并從內(nèi)燃機(jī)輸出該目標(biāo)功率。由于加以預(yù)定的 輸出限制來設(shè)定目標(biāo)功率并使內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此與不強(qiáng)加輸出限制來設(shè)定 目標(biāo)功率并使內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相比，能夠抑制排放物的惡化，并由于從 內(nèi)燃機(jī)輸出目標(biāo)功率，因此與僅使內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行催化劑暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相 比，能夠改善車輛的動力特性。另外，即使在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時催 化劑溫度下降條件成立時，也在預(yù)定的恢復(fù)條件成立以后，解除預(yù)定的輸 出限制，并基于要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，并控制內(nèi) 燃機(jī)和電動機(jī)，以從內(nèi)燃機(jī)輸出目標(biāo)功率，并且通過基于設(shè)定的要求驅(qū)動 力的驅(qū)動力而行駛。即，催化劑達(dá)到能夠充分發(fā)揮其功能的溫度以后，由 于排放物不會惡化，因此解除預(yù)定的輸出條件。由此能夠在不導(dǎo)致排放物 惡化的情況下確保車輛良好的動力特性。
本發(fā)明提供第二混合動力車的控制方法，所述混合動力車可通過來自 內(nèi)燃機(jī)的動力和來自電動機(jī)的動力而行駛，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣管上安裝有 凈化裝置，所述凈化裝置具有用于凈化排氣的催化劑，所述控制方法的特 征是(a)如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述催化劑的溫度下降了
的催化劑溫度下降條件不成立，則使用預(yù)定的約束來設(shè)定行駛所要求的要 求驅(qū)動力，如果在所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述催化劑溫度下降條 件成立，則在預(yù)定的輸出限制下使用所述預(yù)定的約束來設(shè)定所述要求驅(qū)動 力，直到預(yù)定的恢復(fù)條件成立，在所述預(yù)定的恢復(fù)條件成立以后，解除所 述預(yù)定的輸出限制，并使用所述預(yù)定的約束來設(shè)定所述要求驅(qū)動力，其中 所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候是指在于所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下 進(jìn)行了通過來自所述電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之后重新啟動了所述
內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候；以及，(b)控制所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動機(jī)，以使 所述混合動力車隨著所述內(nèi)燃機(jī)的間歇運(yùn)轉(zhuǎn)而通過基于所述設(shè)定的要求驅(qū) 動力的驅(qū)動力來行駛。
在該本發(fā)明的第二混合動力車的控制方法中，如果在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下進(jìn)行了通過來自電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之后重新啟動內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時，凈化裝置所具有的催化劑的溫度下降了的催化劑溫度下降條件不成立(其中，凈化裝置被安裝在內(nèi)燃機(jī)的排氣管上)，則使用預(yù)定的約束條件來設(shè)定行駛所要求的要求驅(qū)動力，并控制內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)，以通過基于設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。即，當(dāng)催化劑處于能夠充分發(fā)揮其功能的溫度時，由于排放物不會惡化，因此使用預(yù)定的約束條件來設(shè)定行駛所要求的要求驅(qū)動力，并進(jìn)行控制，以通過基于該要求驅(qū)動力的驅(qū)動力來行駛。由此，能夠在不導(dǎo)致排放物惡化的情況下確保車輛良好的動力特性。另外，如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時催化劑溫度下降條件成立，則加以預(yù)定的輸出限制并使用預(yù)定的約束條件來設(shè)定要求驅(qū)動力直至預(yù)定的恢復(fù)條件成立，并控制內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)，以通過基于設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。即，如果催化劑的溫度低于能夠充分發(fā)揮其功能的溫度，則排放物會惡化，因此通過預(yù)定的輸出限制來設(shè)定要求驅(qū)動力并進(jìn)行控制，以便通過基于該要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。由于加以預(yù)定的輸出限制來設(shè)定要求驅(qū)動力，因此來自基于該要求驅(qū)動力而運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)的輸出也被限制，從而與不強(qiáng)加輸出限制來設(shè)定目標(biāo)驅(qū)動力并進(jìn)行控制的情況相比，能夠抑制排放物的惡化。另外，雖然強(qiáng)加輸出限制，但也基于要求驅(qū)動力來控制內(nèi)燃機(jī)，因此與僅使內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行催化劑暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相比，能夠改善車輛的動力特性。另外，即使在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)被重新啟動時催化劑溫度下降條件成立時，也在預(yù)定的恢復(fù)條件成立以后，解除預(yù)定的輸出限制，使用預(yù)定的約束條件來設(shè)定要求驅(qū)動力，并控制內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)，以便通過基于設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。即，催化劑達(dá)到能夠充分發(fā)揮其功能的溫度以后，由于排放物不會惡化，因此返回到通常時的控制。由此能夠在不導(dǎo)致排放物惡化的情況下確保車輛良好的動力特性。


圖1是示出作為本發(fā)明第一實(shí)施例的混合動力汽車20的簡要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是示出發(fā)動機(jī)22的簡要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖3是示出當(dāng)從電動機(jī)行駛變換到混合動力行駛時由混合動力用電子
控制單元70執(zhí)行的驅(qū)動控制例程的一個例子的流程圖4是示出催化劑溫度Tc與功率限制值ci之間關(guān)系的一個例子的說明圖5是示出EV行駛時間Tev與功率限制值ci的關(guān)系的一個例子的說明圖6是示出要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖的一個例子的說明圖7是示出發(fā)動機(jī)22的動作線的一個例子以及設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速N^和目
標(biāo)轉(zhuǎn)矩T^的情形的說明圖8是示出用于從力學(xué)上說明動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)要素的共
線圖的一個例子的說明圖9是示出變形例的驅(qū)動控制例程的一個例子的流程圖10是示出由第二實(shí)施例的混合動力用電子控制單元70執(zhí)行的驅(qū)動
控制例程的 一個例子的流程圖11是示出催化劑溫度Tc與驅(qū)動限制值P之間關(guān)系的一個例子的說
明圖12是示出EV行駛時間Tev與驅(qū)動限制值P之間關(guān)系的一個例子的說明圖13是示出變形例的驅(qū)動控制例程的一個例子的流程圖14是示出變形例的混合動力汽車120的簡要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖15是示出變形例的混合動力汽車220的簡要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下，使用實(shí)施例來說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。圖1是示出作為本發(fā)明第一實(shí)施例的混合動力汽車20的簡要結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，第一實(shí)施例的混合動力汽車20包括發(fā)動機(jī)22;三軸式動力分配綜合機(jī)構(gòu)30，其經(jīng)由減震器28與作為發(fā)動機(jī)22的輸出軸的曲軸26連接；可發(fā)電的馬達(dá)MG1，其與動力分配綜合機(jī)構(gòu)30連接；減速齒輪35，其被安裝在與動力分配綜合機(jī)構(gòu)30連接的作為驅(qū)動軸的內(nèi)嚙合齒輪軸32a上；與該減速齒輪35連接的馬達(dá)MG2;以及控制車輛整體的混合動力用電子控制單元70。
發(fā)動機(jī)22被構(gòu)成為例如可通過汽油或輕油等炭化氫系燃料來輸出動力的內(nèi)燃機(jī)，如圖2所示，該發(fā)動機(jī)22將通過空氣濾清器122清潔后的空氣經(jīng)由節(jié)氣門124吸入，并且從燃料噴射閥126噴射汽油來將吸入的空氣和汽油混合，然后經(jīng)由進(jìn)氣閥128將該混合氣體吸入到燃料室中，通過火花塞130的電火花使其爆發(fā)燃燒，并將通過該能量下壓的活塞132的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為曲軸26的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。來自發(fā)動機(jī)22的排氣經(jīng)由凈化裝置134被排出到外氣中，所述凈化裝置134具有用于凈化一氧化碳(CO)、炭化氫(HC)、氮氧化物(NOx)等有害成分的催化劑(例如，三元催化劑等)。
發(fā)動機(jī)22由發(fā)動機(jī)用電子控制單元(以下，稱為發(fā)動機(jī)ECU) 24控制。發(fā)動機(jī)ECU24被構(gòu)成為以CPU24a為中心的微處理器，其除了 CPU24a以外，還包括存儲處理程序的ROM 24b;暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM24c;以及途中沒有示出的輸入輸出端口和通信端口。發(fā)動機(jī)ECU24經(jīng)由輸入端口輸入來自檢測發(fā)動機(jī)22的狀態(tài)的各種傳感器的信號，例如來自檢測曲軸26的旋轉(zhuǎn)位置的曲軸位置傳感器140的曲軸位置、來自檢測發(fā)動機(jī)22的冷卻水溫度的水溫傳感器142的冷卻水溫、來自安裝在燃燒室內(nèi)的壓力傳感器143的氣缸壓力Pin、來自檢測用于打開關(guān)閉向燃燒室進(jìn)氣的進(jìn)氣閥128和從燃燒室排氣的排氣閥的、凸輪軸的旋轉(zhuǎn)位置的凸輪位置傳感器144的凸輪位置、來自檢測節(jié)氣門124的位置的節(jié)氣門位置傳感器146的節(jié)氣門位置、來自安裝在進(jìn)氣管上的空氣流量計(jì)148的空氣流量計(jì)信號AF、來自同樣安裝在進(jìn)氣管上的溫度傳感器149的進(jìn)氣溫度、來自安裝在凈化裝置134上的催化劑溫度傳感器134b的催化劑溫度Tc、來自空燃比傳感器135a的空燃比AF、以及來自氧傳感器135b的氧信號等。另外，從發(fā)動機(jī)ECU 24經(jīng)由輸出入端口輸出用于驅(qū)動發(fā)動機(jī)22的各種控制信號，例如對燃料噴射閥126的驅(qū)動信號、對用于調(diào)節(jié)節(jié)氣門124的位置的節(jié)氣門馬達(dá)136的驅(qū)動信號、對與點(diǎn)火器做成一體的點(diǎn)火線圈138的控制信號、以及對可改變進(jìn)氣閥128的開閉正時的可變配氣正時機(jī)構(gòu)150的控制信號等。發(fā)動機(jī)ECU 24與混合動力用電子控制單元70進(jìn)行通信，從而通過來自混合動力用電子控制單元70的控制信號來控制發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)，并根據(jù)需要輸出與發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。另外，發(fā)動機(jī)ECU 24還基于來自曲軸位置傳感器140的曲軸位置來計(jì)算曲軸26的轉(zhuǎn)速、即發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne。
動力分配綜合機(jī)構(gòu)30被構(gòu)成為行星齒輪機(jī)構(gòu)，該行星齒輪機(jī)構(gòu)包括作為外齒齒輪的太陽齒輪31;作為內(nèi)齒齒輪的內(nèi)嚙合齒輪32，其與該太陽齒輪31配置在同心圓上；與太陽齒輪31嚙合并與內(nèi)嚙合齒輪32嚙合的多個小齒輪33;以及將多個小齒輪33自轉(zhuǎn)自如且公轉(zhuǎn)自如地保持的行星齒輪架34，并且太陽齒輪31和內(nèi)嚙合齒輪32以及行星齒輪架34作為旋轉(zhuǎn)要素而進(jìn)行差動作用。在動力分配綜合機(jī)構(gòu)30中，行星齒輪架34與發(fā)動機(jī)22的曲軸26連結(jié)，太陽齒輪31與馬達(dá)MG1連結(jié)，內(nèi)嚙合齒輪32經(jīng)由內(nèi)嚙合齒輪軸32a而與減速齒輪35連結(jié)，當(dāng)馬達(dá)MG1作為發(fā)電機(jī)而發(fā)揮功能時，動力分配綜合機(jī)構(gòu)30將從行星齒輪架34輸入的來自發(fā)動機(jī)22的動力根據(jù)齒輪比分配給太陽齒輪31側(cè)和內(nèi)嚙合齒輪32側(cè)，當(dāng)馬達(dá)MG1作為電動機(jī)而發(fā)揮功能時，動力分配綜合機(jī)構(gòu)30將從行星齒輪架34輸入的來自發(fā)動機(jī)22的動力和從太陽齒輪31輸入的來自馬達(dá)MG1的動力綜合后輸出給內(nèi)嚙合齒輪32。輸出到內(nèi)嚙合齒輪32上的動力從內(nèi)嚙合齒輪軸32a經(jīng)由齒輪機(jī)構(gòu)60和差速齒輪62而最終被輸出給車輛的驅(qū)動輪63a、 63b。
馬達(dá)MG1和馬達(dá)MG2都是即可作為發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動也可作為電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動的公知的同步發(fā)電電動機(jī)，并經(jīng)由逆變器41、 42與蓄電池50進(jìn)行電力的提供和接受。連接逆變器41、 42和蓄電池50的電線54作為各逆變器41、 42共用的正極母線和負(fù)極母線而構(gòu)成，從而由馬達(dá)MG1、 MG2中的任一馬達(dá)發(fā)出的電力能夠被另一個馬達(dá)消耗。因此，蓄電池50可通過從馬達(dá)MG1、 MG2中的任一個產(chǎn)生的電力進(jìn)行充電、或者根據(jù)不足的電力而進(jìn)行放電。如果通過馬達(dá)MG1、 MG2可達(dá)到電力收支的平衡，則蓄電池50不進(jìn)行充放電。馬達(dá)MG1、 MG2的驅(qū)動均由馬達(dá)用電子控制單元(以下，稱為"馬達(dá)ECU" ) 40控制。馬達(dá)ECU 40輸入對馬達(dá)MG1、 MG2進(jìn)行驅(qū)動控制所需的信號，例如來自檢測馬達(dá)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的信號、通過圖中沒有示出的電流傳感器檢測的施加給馬達(dá)MG1、 MG2的相電流等，并且從馬達(dá)ECU 40輸出對逆變器41、 42的開關(guān)控制信號。馬達(dá)ECU40與混合動力用電子控制單元70進(jìn)行通信，從而根據(jù)來自混合動力用電子控制單元70的控制信號來驅(qū)動控制馬達(dá)MG1、 MG2，并且根據(jù)需要將與馬達(dá)MG1、 MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)輸出給混合動力用電子控制單元70。
蓄電池50由蓄電池用電子控制單元(以下，稱為蓄電池ECU) 52管理。蓄電池ECU 52輸入管理蓄電池50所需要的信號，例如來自設(shè)置在蓄電池50的端子之間的圖中沒有示出的電壓傳感器的端子間電壓、來自安裝在與蓄電池50的輸出端子連接的電線54上的圖中沒有示出的電流傳感器的充放電電流、來自安裝在蓄電池50上的溫度傳感器51的電池溫度Tb等，并且，蓄電池ECU 52根據(jù)需要通過通信而向混合動力用電子控制單元70輸出與蓄電池50的狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。另外，蓄電池ECU52為了管理蓄電池50，基于由電流傳感器檢測出的充放電電流的累計(jì)值來計(jì)算剩余容量(SOC),并且還基于該蓄電池50的剩余容量(SOC)和由溫度傳感器51檢測出的蓄電池50的電池溫度Tb來計(jì)算蓄電池50的輸入輸出限制Win、 Wout，所述輸入輸出限制Win、 Wout是可使蓄電池50充放電的上下限值。
混合動力用電子控制單元70被構(gòu)成為以CPU 72為中心的微處理器，其除了 CPU 72以外，還包括存儲處理程序的ROM 74;暫時存儲數(shù)據(jù)的RAM 76;以及圖中沒有示出的輸入輸出端口和通信端口?；旌蟿恿τ秒娮涌刂茊卧?0經(jīng)由輸入端口而輸入來自點(diǎn)火開關(guān)80的點(diǎn)火信號、來自用于檢測換檔桿81的操作位置的換檔位置傳感器82的換檔位置SP、來自用于檢測加速踏板83的踩下量的加速踏板位置傳感器84的加速器開度Acc、來自用于檢測制動踏板85的踩下量的制動踏板位置傳感器86的制動踏板位置BP、來自車速傳感器88的車速V等。如上所述，混合動力用電子控制單元70經(jīng)由通信端口與發(fā)動機(jī)ECU 24、馬達(dá)ECU 40、蓄電池ECU52連接，并與發(fā)動機(jī)ECU24、馬達(dá)ECU40、蓄電池ECU52進(jìn)行各 種控制信號和數(shù)據(jù)的交換。
如上構(gòu)成的第一實(shí)施例的混合動力汽車20基于與駕駛者對加速踏板 83的踩下量相對應(yīng)的加速器開度Acc和車速V來計(jì)算應(yīng)向作為驅(qū)動軸的 內(nèi)嚙合齒輪軸32a輸出的要求轉(zhuǎn)矩，并控制發(fā)動機(jī)22、馬達(dá)MG1、馬達(dá) MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)，以使與該要求轉(zhuǎn)矩相對應(yīng)的要求動力被輸出給內(nèi)嚙合齒輪軸 32a。作為發(fā)動機(jī)22、馬達(dá)MG1、馬達(dá)MG2的運(yùn)轉(zhuǎn)控制，有以下的運(yùn)轉(zhuǎn) 模式轉(zhuǎn)矩變換運(yùn)轉(zhuǎn)模式，在該模式下，對發(fā)動機(jī)22進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，以 使發(fā)動機(jī)22輸出與要求動力相對應(yīng)的動力，并且對馬達(dá)MG1和馬達(dá)MG2 進(jìn)行驅(qū)動控制，以使從發(fā)動機(jī)22輸出的全部動力通過動力分配綜合機(jī)構(gòu) 30、馬達(dá)MG1、馬達(dá)MG2經(jīng)轉(zhuǎn)矩變換后被輸出給內(nèi)嚙合齒輪軸32a;充 放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式，在該模式下，對發(fā)動機(jī)22進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制，以使發(fā)動機(jī)22 輸出與要求動力和蓄電池50的充放電所需要的電力之和相對應(yīng)的動力， 并且對馬達(dá)MG1和馬達(dá)MG2進(jìn)行驅(qū)動控制，使得在伴有蓄電池50的充 放電的情況下從發(fā)動機(jī)22輸出的動力的全部或一部分通過動力分配綜合 機(jī)構(gòu)30、馬達(dá)MG1、馬達(dá)MG2被轉(zhuǎn)矩變換，并隨之將要求動力輸出給內(nèi) 嚙合齒輪軸32a;馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，在該模式下，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制以停止發(fā)動 機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)并將來自馬達(dá)MG2的與要求動力相對應(yīng)的動力輸出給內(nèi)嚙合 齒輪軸32a。轉(zhuǎn)矩變換運(yùn)轉(zhuǎn)模式是充放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式中不進(jìn)行蓄電池50的充 放電的狀態(tài)，因此可作為充放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式考慮。
下面，對如上構(gòu)成的第一實(shí)施例的混合動力汽車20的動作、特別對 從通過馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)模式而發(fā)動機(jī)22停止了運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下僅利用來自馬達(dá) MG2的動力而行駛的電動機(jī)行駛變換到起動發(fā)動機(jī)22從而基于充放電運(yùn) 轉(zhuǎn)模式進(jìn)行混合動力行駛時的動作進(jìn)行說明。圖3是示出在從電動機(jī)行駛 變換到混合動力行駛時由混合動力用電子控制單元70執(zhí)行的驅(qū)動控制例 程的一個例子的流程圖。該例程每隔預(yù)定時間(例如每隔數(shù)msec)反復(fù)執(zhí) 行。在發(fā)動機(jī)22停止運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，混合動力用電子控制單元70通過圖 中沒有示出的電動機(jī)行駛例程來控制發(fā)動機(jī)22、馬達(dá)MG1、 MG2，以從 馬達(dá)MG2向作為驅(qū)動軸的內(nèi)嚙合齒輪軸32a輸出要求轉(zhuǎn)矩Tr*，該要求轉(zhuǎn)矩1>*是使用圖6的要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖基于后述的加速器開度Acc和 車速V而設(shè)定的。
當(dāng)執(zhí)行驅(qū)動控制例程時，混合動力用電子控制單元70的CPU 72首先 執(zhí)行輸入控制所需的數(shù)據(jù)的處理，例如輸入來自加速踏板位置傳感器84 的加速器開度Acc、來自車速傳感器88的車速V、馬達(dá)MG1、 MG2的轉(zhuǎn) 速Nml、 Nm2、催化劑溫度Tc、 EV行駛時間Tev、蓄電池50的輸入輸出 限制Win、 Wout等(步驟S100)。這里，馬達(dá)MG1 、 MG2的轉(zhuǎn)速 Nml、 Nm2是通過通信從馬達(dá)ECU 40輸入的、基于由旋轉(zhuǎn)位置檢測傳感 器43、 44檢測的馬達(dá)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)速的旋轉(zhuǎn)位置而算出的數(shù)據(jù)。另 外，催化劑溫度Tc是通過通信從發(fā)動機(jī)ECU24輸入的、由催化劑溫度傳 感器134b檢測出的數(shù)據(jù)。另外，蓄電池50的輸入輸出限制Win、 Wout是 通過通信從蓄電池ECU 52輸入的、基于蓄電池50的電池溫度Tb和剩余 容量(SOC)而算出的數(shù)據(jù)。EV行駛時間Tev是通過圖中沒有示出的計(jì) 時器對要變換到混合動力行駛之前的電動機(jī)行駛所持續(xù)的時間進(jìn)行計(jì)時并 輸入的數(shù)據(jù)。
接著，調(diào)查輸出限制標(biāo)記Fp的值(步驟SllO)。輸出限制標(biāo)記Fp用 于表示是否由于電動機(jī)行駛而凈化裝置134的催化劑134a的溫度小于無法 充分發(fā)揮其功能的下限溫度而強(qiáng)加輸出限制的狀態(tài)，通過該例程來設(shè)定輸 出限制標(biāo)記Fp。當(dāng)緊接在發(fā)動機(jī)22被起動后執(zhí)行了該驅(qū)動控制例程時， 將輸出限制標(biāo)記Fp設(shè)定為值0，作為初始值。現(xiàn)在考慮在發(fā)動機(jī)22剛被 起動后催化劑134a的溫度處于低狀態(tài)的時候。此時，輸出限制標(biāo)記Fp為 值0。
當(dāng)輸出限制標(biāo)記Fp為值0時，判斷催化劑溫度Tc是否小于閾值 Tcrefl (步驟S120)。閾值Tcrefl是用于判斷凈化裝置134的催化劑134a 是否處于能夠充分發(fā)揮其功能的溫度范圍內(nèi)的閾值，該閾值Tcrefl可使用 該溫度范圍的下限溫度或其附近的溫度?，F(xiàn)在由于假定了催化劑134a的溫 度處于低狀態(tài)的時候，因此能夠判斷出催化劑溫度Tc小于閾值Tcrefl 。 于是，將輸出限制標(biāo)記Fp設(shè)置為值1 (步驟S130)，并基于催化劑溫度 Tc和EV行駛時間Tev來設(shè)定功率限制值a (步驟S140)。功率限制值a是為了限制從發(fā)動機(jī)22輸出的功率而乘在發(fā)動機(jī)22可輸出的最大功率 Pmax上的修正系數(shù)，其值在值0至值1的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定，并且，催化劑 溫度Tc越低就越小地設(shè)定，而且EV行駛時間越長就越小地進(jìn)行設(shè)定。在 第一實(shí)施例中，如下設(shè)定功率限制值a， g卩預(yù)先確定催化劑溫度Tc和 EV行駛時間Tev與功率限制值a之間的關(guān)系，并作為功率限制值設(shè)定用 映射圖而存儲在ROM 74中，當(dāng)給出催化劑溫度Tc和EV行駛時間Tev 時，從映射圖中導(dǎo)出相應(yīng)的功率限制值a來進(jìn)行設(shè)定。圖4示出了催化劑 溫度Tc與功率限制值a之間的關(guān)系的一個例子，圖5示出了 EV行駛時間 Tev與功率限制值a之間的關(guān)系的一個例子。當(dāng)剛起動發(fā)動機(jī)22后最初執(zhí) 行驅(qū)動控制例程時，功率限制值a被設(shè)置為不進(jìn)行任何輸出限制的值1, 作為初始值。
接著，將催化劑溫度Tc與閾值Tcref2進(jìn)行比較(步驟S150)，該閾 值Tcref2被設(shè)定為比閾值Tcrefl高一些的溫度(例如，高5CTC左右的溫 度)。由于考慮催化劑134a的溫度為低狀態(tài)的時候，因此在該判斷中判斷 為催化劑溫度Tc小于閾值TcreG。 一旦如上作出判斷，則基于加速器開 度Acc和車速V來設(shè)定作為車輛所要求的轉(zhuǎn)矩而應(yīng)輸出給與驅(qū)動輪63a、 63b連結(jié)的作為驅(qū)動軸的內(nèi)嚙合齒輪軸32a的要求轉(zhuǎn)矩T—以及車輛所要求 的車輛要求功率P* (步驟S180)。要求轉(zhuǎn)矩T"在第一實(shí)施例中如下設(shè) 定，即預(yù)先確定加速器開度Acc和車速V以及要求轉(zhuǎn)矩T-之間的關(guān)系 并作為要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖而存儲在ROM 74中，并給出加速器開度 Acc和車速V時，從存儲的映射圖中導(dǎo)出相應(yīng)的要求轉(zhuǎn)矩Tr*。圖6示出 了要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖的一個例子。車輛要求功率Pf可作為將內(nèi)嚙合齒 輪軸32a的轉(zhuǎn)速Nr與所設(shè)定的要求轉(zhuǎn)矩T^相乘而得的數(shù)值、蓄電池50 所要求的充放電要求功率Pb*、以及損耗Loss之和來計(jì)算。內(nèi)嚙合齒輪軸 32a的轉(zhuǎn)速Nr可以通過在車速V上乘以換算系數(shù)k來求出，或者通過將馬 達(dá)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2除以減速齒輪35的齒輪比Gr來求出。
接著，將設(shè)定的車輛要求功率？*和在發(fā)動機(jī)22可輸出的最大功率 Pmax功率限制值a上乘以功率限制值a而得的值中較小的那個值設(shè)定為 發(fā)動機(jī)要求功率Pe* (步驟S190)，并基于所設(shè)定的發(fā)動機(jī)要求功率Pe*來設(shè)定由發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne"口目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te^勾成的目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)(步 驟S200)。這樣，通過設(shè)定發(fā)動機(jī)要求功率Pe、能夠根據(jù)催化劑溫度Tc 和EV行駛時間Tev來限制發(fā)動機(jī)要求功率Pe、另外，基于使發(fā)動機(jī)22 有效地動作的動作線和要求功率Pe^^來設(shè)定目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)。圖7示出了發(fā)動 機(jī)22的動作線的一個例子、以及設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速N^和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩T^的情 形。如圖所示，可通過動作線與要求功率Pe* (Ne*XTe*)為恒定的曲線 的交點(diǎn)來求出目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne^^和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*。
接著，使用設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*、內(nèi)嚙合齒輪軸32a的轉(zhuǎn)速Nr
(Nm2/Gr)以及動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪比P ，通過下式(1)來計(jì)算 馬達(dá)MG1的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm"，并且基于算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm"和當(dāng)前的轉(zhuǎn) 速Nml，通過式(2)來計(jì)算馬達(dá)MG1的轉(zhuǎn)矩指令Tm"(步驟S210)。 這里，式(1)是對于動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)要素的力學(xué)關(guān)系式。圖 8示出了表示動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的旋轉(zhuǎn)要素中的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的力學(xué)關(guān)系 的共線圖。在該圖中，左側(cè)的S軸表示馬達(dá)MG1的轉(zhuǎn)速Nml、即為太陽 齒輪31的轉(zhuǎn)速，C軸表示發(fā)動機(jī)22的轉(zhuǎn)速Ne、即為行星齒輪架34的轉(zhuǎn) 速，R軸表示馬達(dá)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2除以減速齒輪35的齒輪比Gr而得的 內(nèi)嚙合齒輪32的轉(zhuǎn)速Nr。如果使用該共線圖，則可以容易地導(dǎo)出式
(1) 。 R軸上的兩個粗線箭頭表示從馬達(dá)MGl輸出的轉(zhuǎn)矩Tml作用在內(nèi) 嚙合齒輪軸32a上的轉(zhuǎn)矩和從馬達(dá)MG2輸出的轉(zhuǎn)矩TM 2經(jīng)由減速齒輪 35作用在內(nèi)嚙合齒輪軸32a上的轉(zhuǎn)矩。另外，式(2)是用于使馬達(dá)MG1 以目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nm"旋轉(zhuǎn)的反饋控制的關(guān)系式，在式(2)中，右邊第二項(xiàng)的
"kl"為比例項(xiàng)的增益，右邊第三項(xiàng)的"k2"為積分項(xiàng)的增益。 Nml*=Ne*(1 + P ) /P —Nm2/ (Gr P ) (1) Tm"二前次TmP+kl (Nml*—Nml) +k2 / (Nml*—Nml) dt (2) 這樣，在計(jì)算出馬達(dá)MGl的目標(biāo)轉(zhuǎn)速NmP和轉(zhuǎn)矩指令TmP后，通 過下式(3)和式(4)、即將蓄電池50的輸入輸出限制Win、 Wout與馬 達(dá)MG1的消耗電力(發(fā)電電力)之間的偏差除以馬達(dá)MG2的轉(zhuǎn)速Nm2， 來計(jì)算作為容許從馬達(dá)MG2輸出的轉(zhuǎn)矩的上下限的轉(zhuǎn)矩限制Tmin、 Tmax，其中馬達(dá)MG1的消耗電力是使在算出的馬達(dá)MG1的轉(zhuǎn)矩指令TmP上乘以當(dāng)前的馬達(dá)MG1的轉(zhuǎn)速Nml而得到的值(步驟S220)，并 且使用要求轉(zhuǎn)矩Tr*、轉(zhuǎn)矩指令TmP以及動力分配綜合機(jī)構(gòu)30的齒輪比 P通過下式(5)來計(jì)算作為馬達(dá)MG2應(yīng)輸出的轉(zhuǎn)矩的假定馬達(dá)轉(zhuǎn)矩 Tm2tmp (步驟S230)，然后將馬達(dá)MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm 2*設(shè)定為以算出 的轉(zhuǎn)矩限制Tmin、 Tmax限制假定馬達(dá)轉(zhuǎn)矩Tm2tmp而得的值(步驟 240)。通過這樣設(shè)定馬達(dá)MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tm2*，能夠?qū)⑾蜃鳛轵?qū)動軸 的內(nèi)嚙合齒輪軸32a輸出的要求轉(zhuǎn)矩T—設(shè)定為在蓄電池50的輸入輸出限 制Win、 Wout的范圍內(nèi)限制的轉(zhuǎn)矩。能夠從上述圖8的共線圖容易地導(dǎo)出 式(5)。
Tmin= (Win—Tml* Nml) /Nm2 (3) Tmax= (Wout—Tml* Nml) /Nm2 (4) Tm2tmp = (Tr*+Tml */ P ) /Gr (5 )
在這樣設(shè)定了發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne*、目標(biāo)轉(zhuǎn)矩Te*、馬達(dá) MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 Tm2f后，將發(fā)動機(jī)22的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne傘和 目標(biāo)轉(zhuǎn)矩T^發(fā)送給發(fā)動機(jī)ECU 24，將馬達(dá)MG1、 MG2的轉(zhuǎn)矩指令 Tml*、 丁1112*發(fā)送給馬達(dá)ECU 40 (步驟S250)，并結(jié)束驅(qū)動控制例程。 接收到目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne+和目標(biāo)轉(zhuǎn)矩丁6*的發(fā)動機(jī)ECU 24進(jìn)行發(fā)動機(jī)22中的 燃料噴射控制、點(diǎn)火控制等控制，以使發(fā)動機(jī)22在由目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ne"n目標(biāo) 轉(zhuǎn)矩T^表示的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，接收到轉(zhuǎn)矩指令Tml*、 Tm2f的馬達(dá) ECU 40進(jìn)行逆變器41、 42的開關(guān)元件的開關(guān)控制，以使馬達(dá)MG1以轉(zhuǎn) 矩指令Tm"驅(qū)動并使馬達(dá)MG2以轉(zhuǎn)矩指令TM 2*驅(qū)動。
以上，對在發(fā)動機(jī)22剛起動后催化劑134a的溫度為低的狀態(tài)時第一 次執(zhí)行驅(qū)動控制例程的時候進(jìn)行了說明。當(dāng)在第二次以后執(zhí)行驅(qū)動控制例 程時，由于在步驟S110中將作出輸出限制標(biāo)記Fp為值1的判斷，因此使 用通過基于功率限制值a的輸出限制所設(shè)定的發(fā)動機(jī)要求功率Pea來控制 發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2，直到催化劑溫度Tc達(dá)到閾值Tcref2以 上，所述功率限制值a根據(jù)發(fā)動機(jī)22剛起動后的催化劑溫度Tc和EV行 駛時間而設(shè)定。
在反復(fù)進(jìn)行使用了通過輸出限制而設(shè)定的發(fā)動機(jī)要求功率？6*的發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2的控制的過程中， 一旦催化劑溫度Tc達(dá)到閾值 Tcref2以上，就將輸出限制標(biāo)記Fp設(shè)置為值0 (步驟S160)，并且將功 率限制值a設(shè)置為值1 (步驟S170)，使用值1的功率限制值a執(zhí)行步驟 S180以后的處理，結(jié)束驅(qū)動控制例程。即，解除隨著催化劑134a小于能 夠使催化劑134a充分發(fā)揮其功能的下限溫度而產(chǎn)生的輸出限制，執(zhí)行通常 的驅(qū)動控制。
當(dāng)發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化劑134a的溫度Tc足夠高的時候，即在 發(fā)動機(jī)22被起動后第一次執(zhí)行了驅(qū)動控制例程時催化劑溫度Tc為閾值 Tcrefl以上時，使用被設(shè)置為不強(qiáng)加任何輸出限制的初始值1的功率限制 值a來設(shè)定發(fā)動機(jī)要求功率Pe*，并使用該發(fā)動機(jī)要求功率Pe+進(jìn)行步驟 S180以后的處理，由此來控制發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2。
根據(jù)以上說明的第一實(shí)施例的混合動力汽車20，如果在從電動機(jī)行駛 變換到混合動力行駛時發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化劑134a的溫度Tc變 低，從而催化劑B4a處于無法充分發(fā)揮其功能的狀態(tài)，則利用輸出限制來 設(shè)定發(fā)動機(jī)要求功率Pe*，并且使用該發(fā)動機(jī)要求功率Pe^^來控制發(fā)動機(jī) 22和馬達(dá)MG1、 MG2，因此與不強(qiáng)加這種輸出限制的控制相比，能夠抑 制排放物惡化，與使發(fā)動機(jī)22只進(jìn)行催化劑暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相比，能夠 確保車輛良好的動力特性。并且，由于根據(jù)催化劑溫度Tc和EV行駛時間 Tev來設(shè)定功率限制值a并進(jìn)行輸出限制，因此能夠根據(jù)催化劑溫度Tc和 EV行駛時間Tev更恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行輸出限制。另外，當(dāng)在使用強(qiáng)加輸出限制 所設(shè)定的發(fā)動機(jī)要求功率Pe+控制發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2的過程中 催化劑溫度Tc達(dá)到閾值Tcref2以上時，排放物不會惡化，因此解除強(qiáng)加 了這種輸出限制的控制，執(zhí)行使用了不強(qiáng)加輸出限制的發(fā)動機(jī)要求功率 Pef的發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2的控制(通常的驅(qū)動控制)，因此能 夠在不導(dǎo)致排放物惡化的情況下迅速地確保車輛良好的動力特性。并且， 如果在從電動機(jī)行駛變換到混合動力行駛時發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化 劑134a為處于能夠充分發(fā)揮其功能的溫度的狀態(tài)，則排放物不會惡化，因 此在強(qiáng)加輸出限制的情況下設(shè)定發(fā)動機(jī)要求功率Pe*，并且使用該發(fā)動機(jī) 要求功率Pef來控制發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2，由此能夠在不導(dǎo)致排放物惡化的情況下確保車輛良好的動力特性。
在第一實(shí)施例的混合動力汽車20中，基于催化劑溫度Tc和EV行駛 時間Tev來設(shè)定了功率限制值a ，但也可以僅基于催化劑溫度Tc來設(shè)定 功率限制值a ，也可以僅基于EV行駛時間Tev來設(shè)定功率限制值a ，還 可以與催化劑溫度Tc、 EV行駛時間Tev均無關(guān)地將功率限制值a設(shè)定為 預(yù)定值(例如為0.7等值)。
在第一實(shí)施例的混合動力汽車20中，通過將車輛要求功率？*和在發(fā) 動機(jī)22可輸出的最大功率Pmax上乘以功率限制值a而乘的值中較小的那 個值設(shè)定為發(fā)動機(jī)要求功率Pe*，來強(qiáng)加了輸出限制，但也可以通過在車 輛要求功率？*乘以功率限制值0來設(shè)定發(fā)動機(jī)要求功率P^以強(qiáng)加輸出限 制。
在第一實(shí)施例的混合動力汽車20中，為了從電動機(jī)行駛變換到混合 動力行駛，在起動發(fā)動機(jī)22后立即檢測出的催化劑溫度Tc小于閾值 Tcrefl時，使用功率限制值ci來強(qiáng)加輸出限制，并在之后檢測出的催化劑 溫度Tc大于等于閾值Tcref2時，解除了輸出限制，但也可以在強(qiáng)加輸出 限制之后經(jīng)過了預(yù)定時間(例如為1分鐘或2分鐘)時解除輸出限制。
在第一實(shí)施例的混合動力汽車20中，當(dāng)為了從電動機(jī)行駛變換到混 合動力行駛而起動發(fā)動機(jī)22后立即檢測出的催化劑溫度Tc小于閾值 Tcrefl時，使用功率限制值a來強(qiáng)加輸出限制，并在之后檢測出的催化劑 溫度Tc大于等于閾值TcreG時，解除了輸出限制，但也可以具有被配置 在駕駛座附近用于指示電動機(jī)行駛的電動機(jī)行駛開關(guān)，如果電動機(jī)行駛開 關(guān)被接通，則當(dāng)為了從電動機(jī)行駛變換到混合動力行駛而起動發(fā)動機(jī)22 起動后立即檢測出的催化劑溫度Tc小于閾值Tcrefl時，使用功率限制值 a來強(qiáng)加輸出限制，并在之后檢測出的催化劑溫度Tc大于等于閾值 TcreG時，解除輸出限制，如果電動機(jī)行駛開關(guān)被關(guān)閉，則不管為了從電 動機(jī)行駛變換到混合動力行駛而起動發(fā)動機(jī)22后立即檢測出的催化劑溫 度Tc如何，都不進(jìn)行使用功率限制值a的輸出限制。
在第一實(shí)施例的混合動力汽車20中，凈化裝置134具有催化劑溫度 傳感器134，并且在為了從電動機(jī)行駛變換到混合動力行駛而使發(fā)動機(jī)22起動后立即由催化劑溫度傳感器134b檢測出的催化劑溫度Tc小于閾值 Tcrefl時使用功率限制值ci來強(qiáng)加了輸出限制，并在之后由催化劑溫度傳 感器134b檢測出的催化劑溫度Tc大于等于閾值Tcref2時，解除了輸出限 制，但也可以不具有催化劑溫度傳感器134b而基于EV行駛時間Tev使用 功率限制值a強(qiáng)加輸出限制，或者基于之后的經(jīng)過時間來解除輸出限制。 在此情況下，代替圖3的驅(qū)動控制例程而執(zhí)行圖9的驅(qū)動控制例程即可。 在該圖9的驅(qū)動控制例程中，輸入催化劑溫度Tc以外的數(shù)據(jù)(步驟 S100B)，當(dāng)輸出限制標(biāo)記Fp為值0時，將EV行駛時間Tev與閾值 Tcrefl (例如為3分鐘或4分鐘等)進(jìn)行比較(步驟S120B)，當(dāng)EV行駛 時間Tev大于等于閾值Tevref時，判斷為催化劑134a達(dá)到了無法充分發(fā) 揮其功能的狀態(tài)，從而基于EV行駛時間Tev來設(shè)定功率限制值ci (步驟 S130、 S140)，并使用通過輸出限制所設(shè)定的發(fā)動機(jī)要求功率Pe^^來控制 發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2。然后，判斷在開始了這樣的輸出限制之后 是否經(jīng)過了預(yù)定時間(例如為l分鐘或2分鐘)(步驟S150B)，當(dāng)經(jīng)過 了該預(yù)定時間時，判斷為催化劑B4a已達(dá)到能夠充分發(fā)揮其功能的狀態(tài)， 解除輸出限制(步驟S160、 S170)，并使用不強(qiáng)加輸出限制的發(fā)動機(jī)要求 功率Pe^^來進(jìn)行發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2的控制(通常的驅(qū)動控 制)。這樣的變形例是基于如果作為電動機(jī)行駛的持續(xù)時間的EV行駛時 間Tev長則催化劑134a的溫度也會降低的情況而得的。這樣的變形例也 能夠抑制排放物的惡化，并且能夠確保車輛的動力特性。
接著，對作為本發(fā)明第二實(shí)施例的混合動力汽車20B進(jìn)行說明。第二 實(shí)施例的混合動力汽車20B具有與第一實(shí)施例的混合動力汽車20相同的 硬件結(jié)構(gòu)。因此，為了避免重復(fù)的說明，對于第二實(shí)施例的混合動力汽車 20B的硬件結(jié)構(gòu)，標(biāo)注與第一實(shí)施例的混合動力汽車20的硬件結(jié)構(gòu)相同的 標(biāo)號，并省略詳細(xì)的說明。在第二實(shí)施例的混合動力汽車20B中，當(dāng)從電 動機(jī)行駛變換到混合動力行駛時，混合動力用電子控制單元70執(zhí)行圖10 的驅(qū)動控制例程，以代替圖3的驅(qū)動控制例程。另外，在第二實(shí)施例的混 合動力汽車20B中，也在發(fā)動機(jī)22停止了運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，通過混合動力 用電子控制單元70根據(jù)圖中沒有示出的電動機(jī)行駛例程來控制發(fā)動機(jī)22、馬達(dá)MG1、 MG2，以從馬達(dá)MG2向作為驅(qū)動軸的內(nèi)嚙合齒輪軸32a 輸出要求轉(zhuǎn)矩TVS所述要求轉(zhuǎn)矩T"是使用圖6的要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖 基于后述的加速器開度Acc和車速V而設(shè)定的。
當(dāng)執(zhí)行圖10的驅(qū)動控制例程時，與圖3的驅(qū)動控制例程相同，混合 動力用電子控制單元70的CPU 72首先執(zhí)行來自加速踏板位置傳感器84 的加速器開度Acc、來自車速傳感器88的車速V、馬達(dá)MG1、 MG2的轉(zhuǎn) 速Nml、 Nm2、催化劑溫度Tc、 EV行駛時間Tev、蓄電池50的輸入輸出 限制Win、 Wout等控制所需數(shù)據(jù)的輸入處理(步驟S300)。接著，調(diào)查 驅(qū)動限制標(biāo)記Ft的值(步驟S310)。這里，驅(qū)動限制標(biāo)記Ft與輸出限制 標(biāo)記Fp相同，表示是否由于電動機(jī)行駛而凈化裝置134的催化劑134a小 于能夠充分發(fā)揮其功能的下限溫度而強(qiáng)加輸出限制的狀態(tài)，通過該例程來 設(shè)定驅(qū)動限制標(biāo)記Ft。現(xiàn)在，如果考慮發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化劑 134a的溫度為低狀態(tài)的時候，則驅(qū)動限制標(biāo)記Ft為值0。
當(dāng)驅(qū)動限制標(biāo)記Ft為值0時，判斷催化劑溫度Tc是否小于閾值 Tcrefl (步驟S320)，當(dāng)催化劑溫度Tc小于閾值Tcrefl時，將驅(qū)動限制 標(biāo)記Ft設(shè)置為值1 (步驟S330)，并基于催化劑溫度Tc和EV行駛時間 Tev來設(shè)定驅(qū)動限制值P (步驟S340)。這里，閾值Tcrefl與第一實(shí)施例 的閾值Tcrefl相同。另外，驅(qū)動限制值P是為了限制應(yīng)輸出給作為驅(qū)動軸 的內(nèi)嚙合齒輪軸32a的轉(zhuǎn)矩而在容許轉(zhuǎn)矩Tmax上相乘的修正系數(shù)(其 中，所述容許轉(zhuǎn)矩Tmax是能夠與當(dāng)時的車速相對應(yīng)地設(shè)定的要求轉(zhuǎn)矩 T產(chǎn)的最大值)，其值在從值0至值1的范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定，并且，催化劑溫 度Tc越低就越小地設(shè)定，而且EV行駛時間越長就越小地設(shè)定。在第二實(shí) 施例中，如下設(shè)定驅(qū)動限制值e，即預(yù)先確定催化劑溫度Tc和EV行駛 時間Tev與驅(qū)動限制值P之間的關(guān)系，并作為驅(qū)動限制值設(shè)定用映射圖而 存儲在ROM 74中，當(dāng)給出催化劑溫度Tc和EV行駛時間Tev時，從映射 圖中導(dǎo)出相應(yīng)的驅(qū)動限制值P 。圖11示出了催化劑溫度Tc與驅(qū)動限制值 e之間的關(guān)系的一個例子，圖12示出了 EV行駛時間Tev與驅(qū)動限制值e 之間的關(guān)系的一個例子。當(dāng)剛起動發(fā)動機(jī)22后最初執(zhí)行驅(qū)動控制例程 時，驅(qū)動限制值e被設(shè)置為不進(jìn)行任何驅(qū)動限制的值l，作為初始值。接著，將催化劑溫度Tc與閾值Tcref2進(jìn)行比較(步驟S350)，該閾 值Tcref2被設(shè)定為比閾值Tcrefl高一些的溫度(例如，高5(TC左右的溫 度)。當(dāng)催化劑溫度Tc小于閾值Tcref2時，將相對于加速器開度Acc和 車速V而從圖6的要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖中導(dǎo)出的要求轉(zhuǎn)矩1>*設(shè)定為假 定要求轉(zhuǎn)矩Trtmp，并且將在將加速器開度Acc設(shè)為100%時利用車速V 從圖6的要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖中導(dǎo)出的要求轉(zhuǎn)矩T"設(shè)定為容許轉(zhuǎn)矩 Tmax (步驟S380)，將所設(shè)定的假定要求轉(zhuǎn)矩Trtmp和在容許轉(zhuǎn)矩Tmax 上乘以驅(qū)動限制值P而得的值中較小的那個值設(shè)定為要求轉(zhuǎn)矩Tr* (步驟 S390)，將發(fā)動機(jī)22所要求的發(fā)動機(jī)要求功率P^設(shè)定為在設(shè)定的要求轉(zhuǎn) 矩T^上乘以內(nèi)嚙合齒輪軸32a的轉(zhuǎn)速Nr而得的值、蓄電池50所要求的 充放電要求功率Pb*、以及損耗Loss之和(步驟S395)，使用所述設(shè)定 的發(fā)動機(jī)要求功率Pef執(zhí)行與圖3所示驅(qū)動控制例程的步驟S200 S250的 處理相同的步驟S400 S450的處理，結(jié)束本例程。然后，當(dāng)在下次及其 以后執(zhí)行該驅(qū)動控制例程時，使用基于驅(qū)動限制值e的輸出限制所設(shè)定的 要求轉(zhuǎn)矩T產(chǎn)來控制發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2，直到催化劑溫度Tc達(dá) 到閾值Tcref2以上，所述驅(qū)動限制值P根據(jù)發(fā)動機(jī)22剛起動后的催化劑 溫度Tc和EV行駛時間而設(shè)定。在這樣的控制中，如果由于在從電動機(jī)行 駛變換到混合動力行駛時發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化劑134a的溫度Tc變 低而催化劑134a處于無法充分發(fā)揮其功能的狀態(tài)，則通過驅(qū)動限制來設(shè)定 應(yīng)輸出給作為驅(qū)動軸的內(nèi)嚙合齒輪軸32a的要求轉(zhuǎn)矩Tr*，使用該要求轉(zhuǎn) 矩T—來控制發(fā)動機(jī)22、馬達(dá)MG1、 MG2。這樣，通過驅(qū)動限制來設(shè)定 要求轉(zhuǎn)矩Tr*，并且使用該要求轉(zhuǎn)矩Ti^來控制發(fā)動機(jī)22、馬達(dá)MG1、 MG2,由此與不強(qiáng)加驅(qū)動限制來設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩T產(chǎn)并使用該要求轉(zhuǎn)矩Tr* 來控制發(fā)動機(jī)22、馬達(dá)MG1、 MG2的情況相比，能夠抑制排放物的惡 化。另外，與僅使發(fā)動機(jī)22進(jìn)行催化劑暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相比，能夠確保 車輛良好的動力特性。
如果在使用強(qiáng)加驅(qū)動限制所設(shè)定的要求轉(zhuǎn)矩T一來反復(fù)執(zhí)行發(fā)動機(jī) 22、馬達(dá)MG1、 MG2的控制的過程中催化劑溫度Tc達(dá)到閾值Tcref2以 上，則將驅(qū)動限制標(biāo)記Ft設(shè)置為值0 (步驟S360)，并且將驅(qū)動限制值P設(shè)置為值1 (步驟S370)，并使用值1的驅(qū)動限制值P執(zhí)行步驟S380以 后的處理，結(jié)束驅(qū)動控制例程。即，解除隨著催化劑134a小于能夠充分發(fā) 揮其功能的下限溫度而強(qiáng)加的驅(qū)動限制，執(zhí)行通常的驅(qū)動控制。由此，能 夠在不導(dǎo)致排放物惡化的情況下迅速地確保車輛良好的動力特性。另外， 當(dāng)發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化劑134a的溫度Tc足夠高時、即在發(fā)動機(jī) 22被起動后最初執(zhí)行了驅(qū)動控制例程時催化劑溫度Tc為閾值Tcrefl以上 時，使用設(shè)置為不強(qiáng)加任何驅(qū)動限制的初始值1的驅(qū)動限制值P來設(shè)定要 求轉(zhuǎn)矩Tr*，并使用該要求轉(zhuǎn)矩T—通過步驟S380以后的處理來控制發(fā)動 機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2。
根據(jù)以上說明的第二實(shí)施例的混合動力汽車20，如果在從電動機(jī)行駛 變換到混合動力行駛時發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化劑134a的溫度Tc變 低，從而催化劑134a處于無法充分發(fā)揮其功能的狀態(tài)，則強(qiáng)加驅(qū)動限制來 設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩Tr*，并且使用該要求轉(zhuǎn)矩T產(chǎn)來控制發(fā)動機(jī)22和馬達(dá) MG1、 MG2，因此與不強(qiáng)加這樣的驅(qū)動限制的控制相比，能夠抑制排放物 的惡化，與僅使發(fā)動機(jī)22進(jìn)行催化劑暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況相比，能夠確保車 輛良好的動力特性。并且，由于根據(jù)催化劑溫度Tc和EV行駛時間Tev來 設(shè)定驅(qū)動限制值e以進(jìn)行驅(qū)動限制，因此能夠根據(jù)催化劑溫度Tc和EV行 駛時間Tev更恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行驅(qū)動限制。另外，如果在使用強(qiáng)加驅(qū)動限制所設(shè) 定的要求轉(zhuǎn)矩T產(chǎn)來控制發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2的過程中，催化劑 溫度Tc達(dá)到閾值Tcref2以上，則排放物不會惡化，因此解除強(qiáng)加了這種 驅(qū)動限制的控制，使用不強(qiáng)加驅(qū)動限制的發(fā)動機(jī)要求功率P^來控制發(fā)動 機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2 (通常的驅(qū)動控制)，因此能夠在不導(dǎo)致排放物 惡化的情況下迅速地確保車輛良好的動力特性。并且，如果在從電動機(jī)行 駛變換到混合動力行駛時發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化劑134a處于能夠充 分發(fā)揮其功能的溫度的狀態(tài)，則排放物不會惡化，因此在不強(qiáng)加驅(qū)動限制 的情況下設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩Tr*，并且使用該要求轉(zhuǎn)矩Ti^來控制發(fā)動機(jī)22和 馬達(dá)MG1、 MG2，由此能夠在不導(dǎo)致排放物惡化的情況下確保車輛良好 的動力特性。
在第二實(shí)施例的混合動力汽車20B中，基于催化劑溫度Tc和EV行駛時間Tev來設(shè)定了驅(qū)動限制值P ，但也可以僅基于催化劑溫度Tc來設(shè) 定驅(qū)動限制值P ，也可以僅基于EV行駛時間Tev來設(shè)定驅(qū)動限制值e ， 還可以與催化劑溫度Tc、 EV行駛時間Tev均無關(guān)地將驅(qū)動限制值P設(shè)定 為預(yù)定值(例如為0.7等值)。
在第二實(shí)施例的混合動力汽車20B中，通過將假定要求轉(zhuǎn)矩Trtmp和 在容許轉(zhuǎn)矩Tmax2上乘以驅(qū)動限制值P而得的值中較小的那個值設(shè)定為要 求轉(zhuǎn)矩Tr* (其中，容許轉(zhuǎn)矩Tmax2是在將加速器開度Acc設(shè)為100%時 基于車速V從圖6的要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖中導(dǎo)出的要求轉(zhuǎn)矩Tr*)，來 強(qiáng)加了驅(qū)動限制，但也可以通過在相對于加速器開度Acc和車速V從圖6 的要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖中導(dǎo)出的要求轉(zhuǎn)矩1>*的值上乘以驅(qū)動限制值3 來設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩Tr、由此進(jìn)行驅(qū)動限制。
在第二實(shí)施例的混合動力汽車20B中，當(dāng)為了從電動機(jī)行駛變換到混 合動力行駛而使發(fā)動機(jī)22起動后立即檢測出的催化劑溫度Tc小于閾值 Tcrefl時，使用驅(qū)動限制值P來強(qiáng)加驅(qū)動限制，并在之后檢測出的催化劑 溫度Tc大于等于閾值Tcref2時，解除驅(qū)動限制，但也可以在強(qiáng)加驅(qū)動限 制之后經(jīng)過了預(yù)定時間(例如為1分鐘或2分鐘)時解除驅(qū)動限制。
在第二實(shí)施例的混合動力汽車20中，當(dāng)為了從電動機(jī)行駛變換到混 合動力行駛而使發(fā)動機(jī)22起動后立即檢測出的催化劑溫度Tc小于閾值 Tcrefl時，使用驅(qū)動限制值e來強(qiáng)加驅(qū)動限制，并在之后檢測出的催化劑 溫度Tc大于等于閾值Tcref2時，解除驅(qū)動限制，但也可以具有被配置在 駕駛座附近用于指示電動機(jī)行駛的電動機(jī)行駛開關(guān)，如果電動機(jī)行駛開關(guān) 被接通，則當(dāng)為了從電動行駛變換到混合動力行駛而起動發(fā)動機(jī)22后立 即檢測出的催化劑溫度Tc小于閾值Tcrefl時，使用驅(qū)動限制值P來強(qiáng)加 驅(qū)動限制，并在之后檢測出的催化劑溫度Tc大于等于閾值Tcref2時，解 除驅(qū)動限制，如果電動機(jī)行駛開關(guān)被關(guān)閉，則不管為了從電動機(jī)行駛變換 到混合動力行駛而在起動發(fā)動機(jī)22后立即檢測出的催化劑溫度Tc如何， 都不進(jìn)行使用了驅(qū)動限制值e的驅(qū)動限制。
在第二實(shí)施例的混合動力汽車20B中，凈化裝置134具有催化劑溫度 傳感器134b，并且在為了從電動機(jī)行駛變換到混合動力行駛而使發(fā)動機(jī)22起動后立即由催化劑溫度傳感器134b檢測出的催化劑溫度Tc小于閾值 Tcrefl時使用驅(qū)動限制值e來強(qiáng)加了驅(qū)動限制，當(dāng)之后由催化劑溫度傳感 器134b檢測出的催化劑溫度Tc大于等于閾值Tcref2時，解除了驅(qū)動限 制，但也可以不具有催化劑溫度傳感器134b而基于EV行駛時間Tev使用 驅(qū)動限制值P強(qiáng)加驅(qū)動限制，或者基于之后的經(jīng)過時間來解除驅(qū)動限制。 在此情況下，代替圖10的驅(qū)動控制例程而執(zhí)行圖13的驅(qū)動控制例程即 可。在該圖13的驅(qū)動控制例程中，輸入催化劑溫度Tc以外的數(shù)據(jù)(步驟 S300B)，當(dāng)驅(qū)動限制標(biāo)記Ft為值0時，將EV行駛時間Tev與閾值 Tevref (例如為3分鐘或4分鐘等)進(jìn)行比較(步驟S320B)，當(dāng)EV行駛 時間Tev大于等于閾值Tevref時，判斷為催化劑134a達(dá)到了無法充分發(fā) 揮其功能的狀態(tài)，從而基于EV行駛時間Tev來設(shè)定驅(qū)動限制值e (步驟 S330、 S340)，并使用通過驅(qū)動限制所設(shè)定的要求轉(zhuǎn)矩T"來控制發(fā)動機(jī) 22和馬達(dá)MG1、 MG2。然后，判斷在開始了這樣的驅(qū)動限制之后是否經(jīng) 過了預(yù)定時間(例如為l分鐘或2分鐘)(步驟S350B)，當(dāng)經(jīng)過了該預(yù) 定時間時，判斷為催化劑134a已達(dá)到能夠充分發(fā)揮其功能的狀態(tài)，解除驅(qū) 動限制(步驟S360、 S370)，并使用不強(qiáng)加驅(qū)動限制的要求轉(zhuǎn)矩T產(chǎn)來進(jìn) 行發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2的控制(通常的驅(qū)動控制)。這樣的變形 例是基于如果作為電動機(jī)行駛的持續(xù)時間的EV行駛時間Tev長則催化劑 134a的溫度Tc也會降低的情況而得的。這樣的變形例也能夠抑制排放物 的惡化，并且能夠確保車輛的動力特性。
在第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的混合動力汽車20、 20B中，通過催化劑 溫度傳感器134b直接檢測了催化劑溫度Tc，但也可以根據(jù)發(fā)動機(jī)22的排 氣溫度來估計(jì)催化劑溫度Tc，或者也可以根據(jù)發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來估 計(jì)催化劑溫度Tc。
在第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的混合動力汽車20、 20B中，將馬達(dá) MG2的動力通過減速齒輪35變速后輸出給內(nèi)嚙合齒輪軸32a，但也可以 如圖14的變形例的混合動力汽車120所例示的那樣，將馬達(dá)MG2的動力 連接至與連接有內(nèi)嚙合齒輪軸32a的車軸(連接有驅(qū)動輪63a、 63b的車 軸)不同的車軸(圖14中的連接在車輪64a、 64b上的車軸)。在第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的混合動力汽車20、 20B中，將發(fā)動機(jī)22 的動力經(jīng)由動力分配綜合機(jī)構(gòu)30輸出給作為與驅(qū)動輪63a和63b連接的驅(qū) 動軸的內(nèi)嚙合齒輪軸32a，但也可以如圖15的變形例的混合動力汽車220 所例示的那樣具備雙轉(zhuǎn)子電動機(jī)230，該雙轉(zhuǎn)子電動機(jī)230具有連接在發(fā) 動機(jī)22的曲軸26上的內(nèi)轉(zhuǎn)子232和連接在向驅(qū)動輪63a、 63b輸出動力的 驅(qū)動軸上的外轉(zhuǎn)子234，并且在將發(fā)動機(jī)22的動力的一部分傳遞給驅(qū)動軸 的同時將剩余的動力轉(zhuǎn)換為電力。
另外，本發(fā)明不限于應(yīng)用在上述混合動力汽車中的方式，可以是應(yīng)用 于任意結(jié)構(gòu)的混合動力車的方式，只要混合動力車能夠通過來自內(nèi)燃機(jī)的 動力和來自電動機(jī)的動力來行駛，其中在內(nèi)燃機(jī)的排氣管上安裝有凈化裝 置，并且凈化裝置具有用于凈化排氣的催化劑。另外，本發(fā)明也可以以上 述混合動力車的控制方法的方式來實(shí)現(xiàn)。
這里，對實(shí)施例的主要要素與發(fā)明內(nèi)容一欄所記載的發(fā)明的主要要素 的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行說明。在第一實(shí)施例中，在排氣管上安裝了具有催化劑 134a的凈化裝置134的發(fā)動機(jī)22相當(dāng)于"內(nèi)燃機(jī)"，經(jīng)由減速齒輪35向 作為驅(qū)動軸的內(nèi)嚙合齒輪軸32a輸出行駛用動力的馬達(dá)MG2相當(dāng)于"電 動機(jī)"，執(zhí)行基于加速器開度Acc和車速V來設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩1>*的圖3的 驅(qū)動控制例程的步驟S180的處理的混合動力用電子控制單元70相當(dāng)于 "要求驅(qū)動力設(shè)定單元"，執(zhí)行以下的圖3所示驅(qū)動控制例程的步驟S110 至S190的處理的混合動力用電子控制單元70相當(dāng)于"目標(biāo)功率設(shè)定單 元"，即如果在從電動機(jī)行駛變換到混合動力行駛時發(fā)動機(jī)22剛被起 動后的催化劑134a處于能夠充分發(fā)揮其功能的溫度的狀態(tài)，則在不強(qiáng)加輸 出限制的情況下設(shè)定發(fā)動機(jī)要求功率Pe*，如果在從電動機(jī)行駛變換到混 合動力行駛時發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化劑134a的溫度Tc變低從而催化 劑B4a處于無法充分發(fā)揮其功能的狀態(tài)，則強(qiáng)加輸出限制來設(shè)定發(fā)動機(jī)要 求功率Pe*，當(dāng)在使用強(qiáng)加輸出限制所設(shè)定的發(fā)動機(jī)要求功率Pe+來控制 發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2的過程中催化劑溫度Tc達(dá)到閾值Tcref2以 上時，解除強(qiáng)加輸出限制的控制，并且不強(qiáng)加輸出限制地設(shè)定發(fā)動機(jī)要求 功率Pe*。執(zhí)行如下的圖中沒有示出的電動機(jī)行駛例程的混合動力用電子控制單元70、執(zhí)行如下的圖3所示驅(qū)動控制例程的步驟S200至步驟S250 的處理的混合動力用電子控制單元70、通過來自該混合動力用電子控制單 元70的控制信號來控制發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)ECU 24、以及通過來 自混合動力用電子控制單元70的控制信號來控制馬達(dá)MG1和馬達(dá)MG2 的驅(qū)動的馬達(dá)ECU40相當(dāng)于"控制單元"，其中，所述圖中沒有示出的 電動機(jī)行駛例程在發(fā)動機(jī)22的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下執(zhí)行并控制發(fā)動機(jī)22、 馬達(dá)MG1以及馬達(dá)MG2，以便從馬達(dá)MG2向作為驅(qū)動軸的內(nèi)嚙合齒輪 軸32a輸出使用圖6的要求轉(zhuǎn)矩設(shè)定用映射圖并基于加速器開度Acc和車 速V所設(shè)定的要求轉(zhuǎn)矩Tr*，所述圖3所示驅(qū)動控制例程的步驟S200至步 驟S250的處理在發(fā)動機(jī)22運(yùn)轉(zhuǎn)時執(zhí)行并控制發(fā)動機(jī)22、馬達(dá)MG1以及 馬達(dá)MG2，以便從發(fā)動機(jī)22輸出發(fā)動機(jī)要求功率Pe*，并且在蓄電池50 的輸入輸出限制Win、 Wout的范圍內(nèi)將要求轉(zhuǎn)矩Ti^輸出給作為驅(qū)動軸的 內(nèi)嚙合齒輪軸32a。
在第二實(shí)施例中，在排氣管上安裝了具有催化劑134a的凈化裝置134 的發(fā)動機(jī)22相當(dāng)于"內(nèi)燃機(jī)"，經(jīng)由減速齒輪35向作為驅(qū)動軸的內(nèi)嚙合 齒輪軸32a輸出行駛用動力的馬達(dá)MG2相當(dāng)于"電動機(jī)"，執(zhí)行如下的 圖10所示驅(qū)動控制例程的步驟S310至S390的處理的混合動力用電子控 制單元70相當(dāng)于"要求驅(qū)動力設(shè)定單元"，即如果在從電動機(jī)行駛變 換到混合動力行駛時發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化劑134a處于能夠充分發(fā) 揮其功能的溫度的狀態(tài)，則在不強(qiáng)加驅(qū)動限制的情況下基于加速器開度 Acc和車速V來設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩Tr*，如果在從電動機(jī)行駛變換到混合動力 行駛時發(fā)動機(jī)22剛被起動后的催化劑134a的溫度Tc變低從而催化劑 134a處于無法充分發(fā)揮其功能的狀態(tài)，則通過基于驅(qū)動限制值P強(qiáng)加驅(qū)動 限制(所述驅(qū)動限制值P通過催化劑溫度Tc和EV行駛時間Tev來設(shè)定) 來設(shè)定要求轉(zhuǎn)矩Tr*，如果在使用進(jìn)行驅(qū)動限制所設(shè)定的要求轉(zhuǎn)矩T一來進(jìn) 行發(fā)動機(jī)22和馬達(dá)MG1、 MG2的控制的過程中催化劑溫度Tc達(dá)到閾值 Tcref2以上，則解除強(qiáng)加驅(qū)動限制的控制，并且不強(qiáng)加驅(qū)動限制地設(shè)定要 求轉(zhuǎn)矩T^。使用如下的圖10所示驅(qū)動控制例程的步驟S395至步驟S450 的處理以及充放電運(yùn)轉(zhuǎn)模式或馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)模式進(jìn)行控制的混合動力用電子控制單元70、通過來自該混合動力用電子控制單元70的控制信號來對發(fā)動 機(jī)22進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)控制的發(fā)動機(jī)ECU 24、通過來自混合動力用電子控制單元 70的控制信號來對馬達(dá)MG1和馬達(dá)MG2進(jìn)行驅(qū)動控制的馬達(dá)ECU 40相 當(dāng)于"控制單元"，所述圖10的驅(qū)動控制例程的步驟S395至步驟S450 的處理被執(zhí)行，以伴隨發(fā)動機(jī)22的間歇運(yùn)轉(zhuǎn)來控制發(fā)動機(jī)22、馬達(dá)MG1 以及馬達(dá)MG2，以便將要求轉(zhuǎn)矩T—在蓄電池50的輸入輸出限制Win、 Wout的范圍內(nèi)輸出給作為驅(qū)動軸的內(nèi)嚙合齒輪軸32a。另外，動力分配綜 合機(jī)構(gòu)30和馬達(dá)MG1或雙轉(zhuǎn)子電動機(jī)230相當(dāng)于"電力動力輸入輸出單 元"，動力分配綜合機(jī)構(gòu)30相當(dāng)于"三軸式動力輸入輸出單元"，馬達(dá) MG1相當(dāng)于"發(fā)電機(jī)"。
另外，在實(shí)施例的主要要素與發(fā)明內(nèi)容一欄所記載的發(fā)明的主要要素 的對應(yīng)關(guān)系中，實(shí)施例是用來具體說明實(shí)施發(fā)明內(nèi)容一欄中記載的發(fā)明的 優(yōu)選實(shí)施方式的一個例子，因此并不是用于限定發(fā)明內(nèi)容一欄中所記載的 發(fā)明要素的。即，應(yīng)該基于發(fā)明內(nèi)容的記載來解釋該發(fā)明內(nèi)容中記載的發(fā) 明，實(shí)施例只不過是發(fā)明內(nèi)容所記載的發(fā)明的一個具體例子而已。
以上，使用實(shí)施例對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但不用說， 本發(fā)明不受上述實(shí)施例的任何限制，可以在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)以 各種方式實(shí)施。
產(chǎn)業(yè)上的實(shí)用性
本發(fā)明能夠利用于混合動力車的制造業(yè)等。
權(quán)利要求
1.一種混合動力車，可通過來自內(nèi)燃機(jī)的動力和來自電動機(jī)的動力而行駛，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣管上安裝有凈化裝置，所述凈化裝置具有用于凈化排氣的催化劑，所述混合動力車包括要求驅(qū)動力設(shè)定單元，該要求驅(qū)動力設(shè)定單元設(shè)定行駛所要求的要求驅(qū)動力；目標(biāo)功率設(shè)定單元，該目標(biāo)功率設(shè)定單元如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述催化劑的溫度下降了的催化劑溫度下降條件不成立，則基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，如果在所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述催化劑溫度下降條件成立，則在預(yù)定的輸出限制下基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，直到預(yù)定的恢復(fù)條件成立，在所述預(yù)定的恢復(fù)條件成立以后，解除所述預(yù)定的輸出限制，并基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，其中所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候是指在于所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下進(jìn)行了通過來自所述電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之后重新啟動了所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候；控制單元，該控制單元當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)處于停止時，控制所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動機(jī)，以使所述混合動力車在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下通過基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力來行駛，當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)時，控制所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動機(jī)，以從所述內(nèi)燃機(jī)輸出所述設(shè)定的目標(biāo)功率，并使所述混合動力車通過基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。
2. 如權(quán)利要求1所述的混合動力車，其中，包括電動行駛指示開關(guān)，該電動行駛指示開關(guān)配置在駕駛者的附近， 用于指示所述電動行駛，當(dāng)在所述電動行駛指示開關(guān)被關(guān)斷的情況下所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動 的時候，所述目標(biāo)功率設(shè)定單元不管所述催化劑溫度下降條件是否成立均 基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率。
3. 如權(quán)利要求1所述的混合動力車，其中，所述預(yù)定的輸出限制是具有所述催化劑的溫度越低就越嚴(yán)的傾向的限制。
4. 如權(quán)利要求1所述的混合動力車，其中，所述預(yù)定的輸出限制是具有在即將重新啟動所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)之前的 所述電動行駛的持續(xù)時間越長就越嚴(yán)的傾向的限制。
5. 如權(quán)利要求1所述的混合動力車，其中， 所述預(yù)定的輸出限制是對上限加以限制的限制。
6. 如權(quán)利要求1所述的混合動力車，其中，所述催化劑溫度下降條件是所述催化劑的溫度小于第一溫度的條件， 所述預(yù)定的恢復(fù)條件是所述催化劑的溫度成為比所述第一溫度高的第 二溫度以上的條件。
7. 如權(quán)利要求1所述的混合動力車，其中，所述催化劑溫度下降條件是所述電動行駛持續(xù)了第一時間以上的時間 的條件，所述預(yù)定的恢復(fù)條件是從重新啟動了所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候起經(jīng)過 了第二時間的條件或者行駛了預(yù)定距離的條件。
8. 如權(quán)利要求1所述的混合動力車，其中，包括電力動力輸入輸出單元，該電力動力輸入輸出單元與連結(jié)在車軸 上的驅(qū)動軸連接，并且以可獨(dú)立于該驅(qū)動軸而旋轉(zhuǎn)的方式與所述內(nèi)燃機(jī)的 輸出軸連接，該電力動力輸入輸出單元隨著電力和動力的輸入輸出而向所 述驅(qū)動軸和所述內(nèi)燃機(jī)輸入動力或者從所述驅(qū)動軸和所述內(nèi)燃機(jī)輸出動 力。
9. 如權(quán)利要求8所述的混合動力車，其中，所述電力動力輸入輸出單元包括三軸式動力輸入輸出單元和發(fā)電機(jī)， 所述三軸式動力輸入輸出單元與所述驅(qū)動軸、所述輸出軸以及第三軸這三 個軸連接，并基于向所述三個軸中的任兩個軸輸入的動力或從該兩個軸輸 出的動力而向剩余的軸輸入動力或從該軸輸出動力，所述發(fā)電機(jī)向所述第 三軸輸入動力或從該第三軸輸出動力。
10. —種混合動力車，可通過來自內(nèi)燃機(jī)的動力和來自電動機(jī)的動力而行駛，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣管上安裝有凈化裝置，所述凈化裝置具有用于凈化排氣的催化劑，所述混合動力車包括要求驅(qū)動力設(shè)定單元，該要求驅(qū)動力設(shè)定單元如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新 啟動的時候所述催化劑的溫度下降了的催化劑溫度下降條件不成立，則使 用預(yù)定的約束來設(shè)定行駛所要求的要求驅(qū)動力，如果在所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重 新啟動的時候所述催化劑溫度下降條件成立，則在預(yù)定的輸出限制下使用 所述預(yù)定的約束來設(shè)定所述要求驅(qū)動力，直到預(yù)定的恢復(fù)條件成立，在所 述預(yù)定的恢復(fù)條件成立以后，解除所述預(yù)定的輸出限制，并使用所述預(yù)定 的約束來設(shè)定所述要求驅(qū)動力，其中所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候是指 在于所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下進(jìn)行了通過來自所述電動機(jī)的動力而 行駛的電動行駛之后重新啟動了所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候；控制單元，該控制單元控制所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動機(jī)，以使所述混合 動力車隨著所述內(nèi)燃機(jī)的間歇運(yùn)轉(zhuǎn)而通過基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū) 動力來行駛。
11. 如權(quán)利要求IO所述的混合動力車，其中，包括電動行駛指示開關(guān)，該電動行駛指示開關(guān)配置在駕駛者的附近， 用于指示所述電動行駛，當(dāng)在所述電動行駛指示開關(guān)被關(guān)斷的情況下所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動 的時候，所述要求驅(qū)動力設(shè)定單元不管所述催化劑溫度下降條件是否成立 均使用所述預(yù)定的約束來設(shè)定所述要求驅(qū)動力。
12. 如權(quán)利要求IO所述的混合動力車，其中，所述預(yù)定的輸出限制是具有所述催化劑的溫度越低就越嚴(yán)的傾向的限制。
13. 如權(quán)利要求IO所述的混合動力車，其中，所述預(yù)定的輸出限制是具有在即將重新啟動所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)之前的 所述電動行駛的持續(xù)時間越長就越嚴(yán)的傾向的限制。
14. 如權(quán)利要求IO所述的混合動力車，其中， 所述預(yù)定的輸出限制是對上限加以限制的限制。
15. 如權(quán)利要求10所述的混合動力車，其中，所述催化劑溫度下降條件是所述催化劑的溫度小于第一溫度的條件， 所述預(yù)定的恢復(fù)條件是所述催化劑的溫度成為比所述第一溫度高的第 二溫度以上的條件。
16. 如權(quán)利要求10所述的混合動力車，其中，所述催化劑溫度下降條件是所述電動行駛持續(xù)了第一時間以上的時間 的條件，所述預(yù)定的恢復(fù)條件是從重新啟動了所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候起經(jīng)過 了第二時間的條件或者行駛了預(yù)定距離的條件。
17.如權(quán)利要求io所述的混合動力車，其中，包括電力動力輸入輸出單元，該電力動力輸入輸出單元與連結(jié)在車軸 上的驅(qū)動軸連接，并且以可獨(dú)立于該驅(qū)動軸而旋轉(zhuǎn)的方式與所述內(nèi)燃機(jī)的 輸出軸連接，該電力動力輸入輸出單元隨著電力和動力的輸入輸出而向所 述驅(qū)動軸和所述內(nèi)燃機(jī)輸入動力或者從所述驅(qū)動軸和所述內(nèi)燃機(jī)輸出動 力。
18. 如權(quán)利要求n所述的混合動力車，其中， 所述電力動力輸入輸出單元包括三軸式動力輸入輸出單元和發(fā)電機(jī)，所述三軸式動力輸入輸出單元與所述驅(qū)動軸、所述輸出軸以及第三軸這三 個軸連接，并基于向所述三個軸中的任兩個軸輸入的動力或從該兩個軸輸 出的動力而向剩余的軸輸入動力或從該軸輸出動力，所述發(fā)電機(jī)向所述第 三軸輸入動力或從該第三軸輸出動力。
19. 一種混合動力車的控制方法，所述混合動力車可通過來自內(nèi)燃機(jī) 的動力和來自電動機(jī)的動力而行駛，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣管上安裝有凈化裝 置，所述凈化裝置具有用于凈化排氣的催化劑，所述控制方法的特征是(a)如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述催化劑的溫度下降了的 催化劑溫度下降條件不成立，則基于行駛所要求的要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從 所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，如果在所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述 催化劑溫度下降條件成立，則在預(yù)定的輸出限制下基于所述要求驅(qū)動力來 設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，直到預(yù)定的恢復(fù)條件成立，在所述預(yù)定的恢復(fù)條件成立以后，解除所述預(yù)定的輸出限制，并基于所述設(shè)定的 要求驅(qū)動力來設(shè)定應(yīng)從所述內(nèi)燃機(jī)輸出的目標(biāo)功率，其中所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) 重新啟動的時候是指在于所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下進(jìn)行了通過來自 所述電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之后重新啟動了所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候；以及(b)當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)處于停止時，控制所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動 機(jī)，以使所述混合動力車在所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下通過基于所述 設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛，當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)正在運(yùn)轉(zhuǎn)時，控制所述 內(nèi)燃機(jī)和所述電動機(jī)，以從所述內(nèi)燃機(jī)輸出所述設(shè)定的目標(biāo)功率，并使所 述混合動力車通過基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力而行駛。
20. —種混合動力車的控制方法，所述混合動力車可通過來自內(nèi)燃機(jī) 的動力和來自電動機(jī)的動力而行駛，所述內(nèi)燃機(jī)在排氣管上安裝有凈化裝 置，所述凈化裝置具有用于凈化排氣的催化劑，所述控制方法的特征是(a) 如果在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述催化劑的溫度下降了的 催化劑溫度下降條件不成立，則使用預(yù)定的約束來設(shè)定行駛所要求的要求 驅(qū)動力，如果在所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候所述催化劑溫度下降條件 成立，則在預(yù)定的輸出限制下使用所述預(yù)定的約束來設(shè)定所述要求驅(qū)動 力，直到預(yù)定的恢復(fù)條件成立，在所述預(yù)定的恢復(fù)條件成立以后，解除所 述預(yù)定的輸出限制，并使用所述預(yù)定的約束來設(shè)定所述要求驅(qū)動力，其中 所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)重新啟動的時候是指在于所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)下 進(jìn)行了通過來自所述電動機(jī)的動力而行駛的電動行駛之后重新啟動了所述 內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)的時候；以及(b) 控制所述內(nèi)燃機(jī)和所述電動機(jī)，以使所述混合動力車隨著所述 內(nèi)燃機(jī)的間歇運(yùn)轉(zhuǎn)而通過基于所述設(shè)定的要求驅(qū)動力的驅(qū)動力來行駛。
全文摘要
即使在由于電動行駛而催化劑溫度下降時，也可以抑制排放物惡化并確保車輛良好的動力特性。當(dāng)為了從電動機(jī)行駛變換到混合動力行駛而起動發(fā)動機(jī)時，如果安裝在發(fā)動機(jī)的排氣管上的凈化裝置的催化劑的溫度Tc小于無法充分發(fā)揮其功能的閾值Tcref1(S120)，則基于催化劑溫度Tc和作為電動機(jī)行駛所持續(xù)的時間的EV行駛時間Tev來設(shè)定功率限制值α(步驟S140)，并且通過以該功率限制值α強(qiáng)加輸出限制來設(shè)定從發(fā)動機(jī)輸出的發(fā)動機(jī)要求功率Pe^*(S190)，然后使用該發(fā)動機(jī)要求功率Pe^*來控制發(fā)動機(jī)和兩個馬達(dá)(S200～S250)。由此能夠抑制排放物惡化，并且能夠確保車輛良好的動力特性。
文檔編號F02D45/00GK101529068SQ20078004012
公開日2009年9月9日 申請日期2007年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月25日
發(fā)明者安藤郁男 申請人:豐田自動車株式會社