CN101529068A - 混合动力车及其控制方法 - Google Patents

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    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
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    • B60W20/16—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect for reducing engine exhaust emissions
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
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    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
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Abstract

即使在由于电动行驶而催化剂温度下降时，也可以抑制排放物恶化并确保车辆良好的动力特性。当为了从电动机行驶变换到混合动力行驶而起动发动机时，如果安装在发动机的排气管上的净化装置的催化剂的温度Tc小于无法充分发挥其功能的阈值Tcref1(S120)，则基于催化剂温度Tc和作为电动机行驶所持续的时间的EV行驶时间Tev来设定功率限制值α(步骤S140)，并且通过以该功率限制值α强加输出限制来设定从发动机输出的发动机要求功率Pe*(S190)，然后使用该发动机要求功率Pe*来控制发动机和两个马达(S200～S250)。由此能够抑制排放物恶化，并且能够确保车辆良好的动力特性。

Description

混合动力车及其控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力车及其控制方法，详细地说涉及能够通过来自内燃机的动力和来自电动机的动力而行驶的混合动力车以及这样的混合动力车的控制方法，所述内燃机在排气管上安装有净化装置，所述净化装置具有用于净化排气的催化剂。
背景技术
以往，作为这种混合动力车而提出了一种混合动力车，该混合动力车包括：发动机、与发动机的输出轴和车轴侧连接的行星齿轮机构、与该行星齿轮机构连接的发电机、以及向车轴侧输出动力的马达，并且该混合动力车可在发动机停止运转的状态下只通过来自马达的动力而行驶(例如，参照专利文献1)。在该车辆中，当为了电动机行驶而停止了发动机的运转时，通过发电机向发动机施加负载，抑制空气排出到安装在发动机的排气系统上的用于净化排气的催化转化器，由此可以抑制催化转化器内的催化剂劣化。
专利文献1：日本专利文献特开2002-130001号公报。
发明内容
在上述混合动力车中，虽然也依赖于电动机行驶的持续时间，但是当重新启动发动机的运转时，催化剂的温度有时会下降。通常，为了充分发挥用于净化排气的催化剂的功能，需要将催化剂设定在功能发挥温度范围内，如果由于电动机行驶而催化剂的温度小于功能发挥温度范围的下限温度，则在刚重新启动发动机的运转之后催化剂无法充分发挥其功能，从而排放物会恶化。在此情况下，也可以考虑在催化剂的温度达到功能发挥温度范围内之前不向发动机施加负荷而进行催化剂暖机运转，但这会导致用于输出驾驶者要求的驱动力的功率不足，从而会显著降低车辆的动力特性(動特性)。
本发明的混合动力车及其控制方法的目的之一在于，即使在由于电动行驶而导致催化剂的温度下降时也可以抑制排放物恶化。另外，本发明的混合动力车及其控制方法的目的之一在于，即使在由于电动行驶而导致催化剂的温度下降时也可以确保车辆的良好的动力特性。
为了达到上述至少一部分的目的，本发明的混合动力车及其控制方法采用以下的手段。
本发明的第一混合动力车的要点如下：可通过来自内燃机的动力和来自电动机的动力而行驶，所述内燃机在排气管上安装有净化装置，所述净化装置具有用于净化排气的催化剂，所述混合动力车包括：要求驱动力设定单元，该要求驱动力设定单元设定行驶所要求的要求驱动力；目标功率设定单元，该目标功率设定单元如果在内燃机运转重新启动的时候所述催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立，则基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，如果在所述内燃机运转重新启动的时候所述催化剂温度下降条件成立，则在预定的输出限制下基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，直到预定的恢复条件成立，在所述预定的恢复条件成立以后，解除所述预定的输出限制，并基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，其中所述内燃机运转重新启动的时候是指在于所述内燃机的运转停止的状态下进行了通过来自所述电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动了所述内燃机的运转的时候；控制单元，该控制单元当所述内燃机的运转处于停止时，控制所述内燃机和所述电动机，以使所述混合动力车在所述内燃机的运转停止的状态下通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力来行驶，当所述内燃机正在运转时，控制所述内燃机和所述电动机，以从所述内燃机输出所述设定的目标功率，并使所述混合动力车通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力而行驶。
在上述本发明的第一混合动力车中，如果在内燃机停止了运转的状态下进行了通过来自电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动内燃机运转的内燃机运转被重新启动时，净化装置所具有的催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立(其中，净化装置被安装在内燃机的排气管上)，则基于行驶所要求的要求驱动力来设定内燃机应输出的目标功率，并控制内燃机和电动机，以从内燃机输出设定的目标功率，并且通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，当催化剂处于能够充分发挥其功能的温度时，排放物不会恶化，因此基于行驶所要求的要求驱动力来设定内燃机应输出的目标功率，并使内燃机输出该目标功率。由此，能够在不导致排放物恶化的情况下确保车辆良好的动力特性。如果在内燃机运转被重新启动时催化剂温度下降条件成立，则通过预定的输出限制基于要求驱动力来设定内燃机应输出的目标功率直至预定的恢复条件成立，并控制内燃机和电动机，以从内燃机输出设定的目标功率，并且通过基于所设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，如果催化剂的温度低于能够充分发挥其功能的温度，则排放物会恶化，因此通过预定的输出限制来设定目标功率，并从内燃机输出该目标功率。由于通过强加预定的输出限制来设定目标功率并使内燃机运转，因此与不强加输出限制来设定目标功率并使内燃机运转的情况相比，能够抑制排放物的恶化，并由于从内燃机输出目标功率，因此与仅使内燃机进行催化剂暖机运转的情况相比，能够改善车辆的动力特性。另外，即使在内燃机运转被重新启动时催化剂温度下降条件成立时，也在预定的恢复条件成立以后，解除预定的输出限制，并基于要求驱动力来设定应从内燃机输出的目标功率，并控制内燃机和电动机，以从内燃机输出目标功率，并且通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，催化剂达到能够充分发挥其功能的温度以后，排放物不会恶化，因此解除预定的输出条件。由此能够在不导致排放物恶化的情况下确保车辆良好的动力特性。
上述本发明的第一混合动力车也可以采用以下的方式：包括电动行驶指示开关，该电动行驶指示开关配置在驾驶者的附近，用于指示所述电动行驶，当在所述电动行驶指示开关被关断的情况下所述内燃机运转重新启动的时候，所述目标功率设定单元不管所述催化剂温度下降条件是否成立均基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率。即，如果在电动行驶指示开关被接通的状态下内燃机运转被重新启动时催化剂温度下降条件成立，则仅在预定的恢复条件成立之前的期间内进行预定的输出限制来设定目标功率。当电动行驶指示开关被接通时，与电动行驶指示开关被关断时相比，电动行驶的持续时间变长，因此能够通过上述的情形更恰当地应对。
另外，本发明的第一混合动力车也可以采用以下的方式：所述预定的输出限制是具有所述催化剂的温度越低就越严的倾向的限制。这是基于催化剂的温度越低排放物恶化就越严重的情况而得的。另外，也可以采用以下的方式：所述预定的输出限制是具有在即将重新启动所述内燃机的运转之前的所述电动行驶的持续时间越长就越严的倾向的限制。这是基于电动行驶的持续时间越长催化剂温度也越低的情况而得的。另外，也可以采用以下的方式：所述预定的输出限制是对上限加以限制的限制。
另外，本发明的第一混合动力车也可以采用以下的方式：所述催化剂温度下降条件是所述催化剂的温度小于第一温度的条件，所述预定的恢复条件是所述催化剂的温度成为比所述第一温度高的第二温度以上的条件。这里，作为第一温度，可使用催化剂能够充分发挥其功能的下限的温度或其附近的温度，作为第二温度，可使用比第一温度高出预定温度、例如30℃、50℃或70℃等温度的温度。
或者，本发明的第一混合动力车也可以采用以下的方式：所述催化剂温度下降条件是所述电动行驶持续了第一时间以上的时间的条件，所述预定的恢复条件是从重新启动了所述内燃机的运转的时候起经过了第二时间的条件或者行驶了预定距离的条件。这里，作为第一时间，可使用例如2分钟、3分钟或5分钟等各种时间。另外，作为第二时间，可使用例如1分钟或2分钟等各种时间，作为预定距离，可使用1km、2km或5km等各种距离。
另外，本发明的第一混合动力车也可以采用以下的方式：包括电力动力输入输出单元，该电力动力输入输出单元与连结在车轴上的驱动轴连接，并且以可独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，该电力动力输入输出单元随着电力和动力的输入输出而向所述驱动轴和所述内燃机输入动力或者从所述驱动轴和所述内燃机输出动力。在此情况下，也可以采用以下的方式：所述电力动力输入输出单元包括三轴式动力输入输出单元和发电机，所述三轴式动力输入输出单元与所述驱动轴、所述输出轴以及第三轴这三个轴连接，并基于向所述三个轴中的任两个轴输入的动力或从该两个轴输出的动力而向剩余的轴输入动力或从该轴输出动力，所述发电机向所述第三轴输入动力或从该第三轴输出动力。
本发明的第二混合动力车的要点如下：可通过来自内燃机的动力和来自电动机的动力而行驶，所述内燃机在排气管上安装有净化装置，所述净化装置具有用于净化排气的催化剂，所述混合动力车包括：要求驱动力设定单元，该要求驱动力设定单元如果在内燃机运转重新启动的时候所述催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立，则使用预定的约束来设定行驶所要求的要求驱动力，如果在所述内燃机运转重新启动的时候所述催化剂温度下降条件成立，则在预定的输出限制下使用所述预定的约束来设定所述要求驱动力，直到预定的恢复条件成立，在所述预定的恢复条件成立以后，解除所述预定的输出限制，并使用所述预定的约束来设定所述要求驱动力，其中所述内燃机运转重新启动的时候是指在于所述内燃机的运转停止的状态下进行了通过来自所述电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动了所述内燃机的运转的时候；控制单元，该控制单元控制所述内燃机和所述电动机，以使所述混合动力车随着所述内燃机的间歇运转而通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力来行驶。
在该本发明的第二混合动力车中，如果在内燃机停止了运转的状态下进行了通过来自电动机的动力而行驶的电动行驶之后当重新启动内燃机的运转的内燃机运转被重新启动时，净化装置具有的催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立(其中，净化装置被安装在内燃机的排气管上)，则使用预定的约束条件来设定行驶所要求的要求驱动力，并控制内燃机和电动机，以通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，当催化剂处于能够充分发挥其功能的温度时，由于排放物不会恶化，因此使用预定的约束条件来设定行驶所要求的要求驱动力并进行控制，以便通过基于该要求驱动力的驱动力来行驶。由此，能够在不导致排放物恶化的情况下确保车辆良好的动力特性。另外，如果在内燃机运转被重新启动时催化剂温度下降条件成立，则加以预定的输出限制并使用预定的约束条件来设定要求驱动力，直到预定的恢复条件成立，并控制内燃机和电动机，以便通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，如果催化剂的温度低于能够充分发挥其功能的温度，则排放物会恶化，因此加以预定的输出限制来设定要求驱动力并进行控制，以便通过基于该要求驱动力的驱动力而行驶。由于加以预定的输出限制来设定要求驱动力，因此来自基于该要求驱动力而运转的内燃机的输出也被限制，从而与不强加输出限制来设定目标驱动力并进行控制的情况相比，能够抑制排放物的恶化。另外，虽然强加输出限制，但也基于要求驱动力来控制内燃机，因此与仅使内燃机进行催化剂暖机运转的情况相比，能够改善车辆的动力特性。另外，即使在内燃机运转被重新启动时催化剂温度下降条件成立时，也在预定的恢复条件成立以后，解除预定的输出限制，并使用预定的约束条件来设定要求驱动力，并控制内燃机和电动机，以便通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，催化剂达到能够充分发挥其功能的温度以后，排放物不会恶化，因此返回到通常时的控制。由此能够在不导致排放物恶化的情况下确保车辆良好的动力特性。
这样的本发明的第二混合动力车也可以采用以下的方式：包括电动行驶指示开关，该电动行驶指示开关配置在驾驶者的附近，用于指示所述电动行驶，当在所述电动行驶指示开关被关断的情况下所述内燃机运转重新启动的时候，所述目标功率设定单元不管所述催化剂温度下降条件是否成立均基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率。即，如果在电动行驶指示开关被接通的状态下内燃机运转被重新启动时催化剂温度下降条件成立，则仅在预定的恢复条件成立之前的期间内通过预定的输出限制来设定要求驱动力。当电动行驶指示开关被接通时，与电动行驶指示开关被断开时相比，电动行驶的持续时间变长，因此能够通过上述的情形更恰当地应对。
另外，本发明的第二混合动力车也可以采用以下的方式：所述预定的输出限制是具有所述催化剂的温度越低就越严的倾向的限制。这是基于催化剂的温度越低排放物恶化就越严重的情况而得的。另外，也可以采用以下的方式：所述预定的输出限制是具有在即将重新启动所述内燃机的运转之前的所述电动行驶的持续时间越长就越严的倾向的限制。这是基于电动行驶的持续时间越长催化剂温度就越低的情况而得的。另外，也可以采用以下的方式：所述预定的输出限制是对上限加以限制的限制。
另外，本发明的第二混合动力车也可以采用以下的方式：所述催化剂温度下降条件是所述催化剂的温度小于第一温度的条件，所述预定的恢复条件是所述催化剂的温度成为比所述第一温度高的第二温度以上的条件。这里，作为第一温度，可使用催化剂能够充分发挥其功能的下限的温度或其附近的温度，作为第二温度，可使用比第一温度高出预定温度、例如30℃、50℃或70℃等温度的温度。
或者，本发明的第二混合动力车也可以采用以下的方式：所述催化剂温度下降条件是所述电动行驶持续了第一时间以上的时间的条件，所述预定的恢复条件是从重新启动了所述内燃机的运转时起经过了第二时间的条件或行驶了预定距离的条件。这里，作为第一时间，可使用例如2分钟、3分钟或5分钟等各种时间。另外，作为第二时间，可使用例如1分钟或2分钟等各种时间，作为预定距离，可使用1km、2km或5km等各种距离。
另外，本发明的第二混合动力车也可以采用以下的方式：包括电力动力输入输出单元，该电力动力输入输出单元与连结在车轴上的驱动轴连接，并且以可独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，该电力动力输入输出单元随着电力和动力的输入输出而向所述驱动轴和所述内燃机输入动力或者从所述驱动轴和所述内燃机输出动力。在此情况下，也可以采用以下的方式：所述电力动力输入输出单元包括三轴式动力输入输出单元和发电机，所述三轴式动力输入输出单元与所述驱动轴、所述输出轴以及第三轴这三个轴连接，并基于向所述三个轴中的任两个轴输入的动力或从该两个轴输出的动力而向剩余的轴输入动力或从该轴输出动力，所述发电机向所述第三轴输入动力或从该第三轴输出动力。
本发明提供第一混合动力车的控制方法，所述混合动力车可通过来自内燃机的动力和来自电动机的动力而行驶，所述内燃机在排气管上安装有净化装置，所述净化装置具有用于净化排气的催化剂，所述控制方法的特征是：
(a)如果在内燃机运转重新启动的时候所述催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立，则基于行驶所要求的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，如果在所述内燃机运转重新启动的时候所述催化剂温度下降条件成立，则在预定的输出限制下基于所述要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，直到预定的恢复条件成立，在所述预定的恢复条件成立以后，解除所述预定的输出限制，并基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，其中所述内燃机运转重新启动的时候是指在于所述内燃机的运转停止的状态下进行了通过来自所述电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动了所述内燃机的运转的时候；以及，(b)当所述内燃机的运转处于停止时，控制所述内燃机和所述电动机，以使所述混合动力车在所述内燃机的运转停止的状态下通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力而行驶，当所述内燃机正在运转时，控制所述内燃机和所述电动机，以从所述内燃机输出所述设定的目标功率，并使所述混合动力车通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力而行驶。
在上述本发明的第一混合动力车的控制方法中，如果在内燃机停止了运转的状态下进行了通过来自电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动内燃机的运转的内燃机运转被重新启动时，净化装置所具有的催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立(其中，净化装置被安装在内燃机的排气管上)，则基于行驶所要求的要求驱动力来设定内燃机应输出的目标功率，并控制内燃机和电动机，以便从内燃机输出设定的目标功率，并且通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，当催化剂处于能够充分发挥其功能的温度时，由于排放物不会恶化，因此基于行驶所要求的要求驱动力来设定应从内燃机输出的目标功率，并从内燃机输出该目标功率。由此，能够在不导致排放物恶化的情况下确保车辆良好的动力特性。如果在内燃机运转被重新启动时催化剂温度下降条件成立，则加以预定的输出限制并基于要求驱动力来设定应从内燃机输出的目标功率，直到预定的恢复条件成立，并控制内燃机和电动机，以从内燃机输出设定的目标功率，并且通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，如果催化剂的温度低于能够充分发挥其功能的温度，则排放物会恶化，因此通过预定的输出限制来设定目标功率，并从内燃机输出该目标功率。由于加以预定的输出限制来设定目标功率并使内燃机运转，因此与不强加输出限制来设定目标功率并使内燃机运转的情况相比，能够抑制排放物的恶化，并由于从内燃机输出目标功率，因此与仅使内燃机进行催化剂暖机运转的情况相比，能够改善车辆的动力特性。另外，即使在内燃机运转被重新启动时催化剂温度下降条件成立时，也在预定的恢复条件成立以后，解除预定的输出限制，并基于要求驱动力来设定应从内燃机输出的目标功率，并控制内燃机和电动机，以从内燃机输出目标功率，并且通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，催化剂达到能够充分发挥其功能的温度以后，由于排放物不会恶化，因此解除预定的输出条件。由此能够在不导致排放物恶化的情况下确保车辆良好的动力特性。
本发明提供第二混合动力车的控制方法，所述混合动力车可通过来自内燃机的动力和来自电动机的动力而行驶，所述内燃机在排气管上安装有净化装置，所述净化装置具有用于净化排气的催化剂，所述控制方法的特征是：(a)如果在内燃机运转重新启动的时候所述催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立，则使用预定的约束来设定行驶所要求的要求驱动力，如果在所述内燃机运转重新启动的时候所述催化剂温度下降条件成立，则在预定的输出限制下使用所述预定的约束来设定所述要求驱动力，直到预定的恢复条件成立，在所述预定的恢复条件成立以后，解除所述预定的输出限制，并使用所述预定的约束来设定所述要求驱动力，其中所述内燃机运转重新启动的时候是指在于所述内燃机的运转停止的状态下进行了通过来自所述电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动了所述内燃机的运转的时候；以及，(b)控制所述内燃机和所述电动机，以使所述混合动力车随着所述内燃机的间歇运转而通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力来行驶。
在该本发明的第二混合动力车的控制方法中，如果在内燃机的运转停止的状态下进行了通过来自电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动内燃机的运转的内燃机运转被重新启动时，净化装置所具有的催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立(其中，净化装置被安装在内燃机的排气管上)，则使用预定的约束条件来设定行驶所要求的要求驱动力，并控制内燃机和电动机，以通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，当催化剂处于能够充分发挥其功能的温度时，由于排放物不会恶化，因此使用预定的约束条件来设定行驶所要求的要求驱动力，并进行控制，以通过基于该要求驱动力的驱动力来行驶。由此，能够在不导致排放物恶化的情况下确保车辆良好的动力特性。另外，如果在内燃机运转被重新启动时催化剂温度下降条件成立，则加以预定的输出限制并使用预定的约束条件来设定要求驱动力直至预定的恢复条件成立，并控制内燃机和电动机，以通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，如果催化剂的温度低于能够充分发挥其功能的温度，则排放物会恶化，因此通过预定的输出限制来设定要求驱动力并进行控制，以便通过基于该要求驱动力的驱动力而行驶。由于加以预定的输出限制来设定要求驱动力，因此来自基于该要求驱动力而运转的内燃机的输出也被限制，从而与不强加输出限制来设定目标驱动力并进行控制的情况相比，能够抑制排放物的恶化。另外，虽然强加输出限制，但也基于要求驱动力来控制内燃机，因此与仅使内燃机进行催化剂暖机运转的情况相比，能够改善车辆的动力特性。另外，即使在内燃机运转被重新启动时催化剂温度下降条件成立时，也在预定的恢复条件成立以后，解除预定的输出限制，使用预定的约束条件来设定要求驱动力，并控制内燃机和电动机，以便通过基于设定的要求驱动力的驱动力而行驶。即，催化剂达到能够充分发挥其功能的温度以后，由于排放物不会恶化，因此返回到通常时的控制。由此能够在不导致排放物恶化的情况下确保车辆良好的动力特性。
附图说明
图1是示出作为本发明第一实施例的混合动力汽车20的简要结构的结构图；
图2是示出发动机22的简要结构的结构图；
图3是示出当从电动机行驶变换到混合动力行驶时由混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图；
图4是示出催化剂温度Tc与功率限制值α之间关系的一个例子的说明图；
图5是示出EV行驶时间Tev与功率限制值α的关系的一个例子的说明图；
图6是示出要求转矩设定用映射图的一个例子的说明图；
图7是示出发动机22的动作线的一个例子以及设定目标转速Ne*和目标转矩Te*的情形的说明图；
图8是示出用于从力学上说明动力分配综合机构30的旋转要素的共线图的一个例子的说明图；
图9是示出变形例的驱动控制例程的一个例子的流程图；
图10是示出由第二实施例的混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图；
图11是示出催化剂温度Tc与驱动限制值β之间关系的一个例子的说明图；
图12是示出EV行驶时间Tev与驱动限制值β之间关系的一个例子的说明图；
图13是示出变形例的驱动控制例程的一个例子的流程图；
图14是示出变形例的混合动力汽车120的简要结构的结构图；
图15是示出变形例的混合动力汽车220的简要结构的结构图。
具体实施方式
以下，使用实施例来说明本发明的优选实施方式。图1是示出作为本发明第一实施例的混合动力汽车20的简要结构的结构图。如图1所示，第一实施例的混合动力汽车20包括：发动机22；三轴式动力分配综合机构30，其经由减震器28与作为发动机22的输出轴的曲轴26连接；可发电的马达MG1，其与动力分配综合机构30连接；减速齿轮35，其被安装在与动力分配综合机构30连接的作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a上；与该减速齿轮35连接的马达MG2；以及控制车辆整体的混合动力用电子控制单元70。
发动机22被构成为例如可通过汽油或轻油等炭化氢系燃料来输出动力的内燃机，如图2所示，该发动机22将通过空气滤清器122清洁后的空气经由节气门124吸入，并且从燃料喷射阀126喷射汽油来将吸入的空气和汽油混合，然后经由进气阀128将该混合气体吸入到燃料室中，通过火花塞130的电火花使其爆发燃烧，并将通过该能量下压的活塞132的往复运动转换为曲轴26的旋转运动。来自发动机22的排气经由净化装置134被排出到外气中，所述净化装置134具有用于净化一氧化碳(CO)、炭化氢(HC)、氮氧化物(NOX)等有害成分的催化剂(例如，三元催化剂等)。
发动机22由发动机用电子控制单元(以下，称为发动机ECU)24控制。发动机ECU 24被构成为以CPU 24a为中心的微处理器，其除了CPU24a以外，还包括：存储处理程序的ROM 24b；暂时存储数据的RAM24c；以及途中没有示出的输入输出端口和通信端口。发动机ECU 24经由输入端口输入来自检测发动机22的状态的各种传感器的信号，例如：来自检测曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器140的曲轴位置、来自检测发动机22的冷却水温度的水温传感器142的冷却水温、来自安装在燃烧室内的压力传感器143的气缸压力Pin、来自检测用于打开关闭向燃烧室进气的进气阀128和从燃烧室排气的排气阀的、凸轮轴的旋转位置的凸轮位置传感器144的凸轮位置、来自检测节气门124的位置的节气门位置传感器146的节气门位置、来自安装在进气管上的空气流量计148的空气流量计信号AF、来自同样安装在进气管上的温度传感器149的进气温度、来自安装在净化装置134上的催化剂温度传感器134b的催化剂温度Tc、来自空燃比传感器135a的空燃比AF、以及来自氧传感器135b的氧信号等。另外，从发动机ECU 24经由输出入端口输出用于驱动发动机22的各种控制信号，例如：对燃料喷射阀126的驱动信号、对用于调节节气门124的位置的节气门马达136的驱动信号、对与点火器做成一体的点火线圈138的控制信号、以及对可改变进气阀128的开闭正时的可变配气正时机构150的控制信号等。发动机ECU 24与混合动力用电子控制单元70进行通信，从而通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号来控制发动机22的运转，并根据需要输出与发动机22的运转状态相关的数据。另外，发动机ECU 24还基于来自曲轴位置传感器140的曲轴位置来计算曲轴26的转速、即发动机22的转速Ne。
动力分配综合机构30被构成为行星齿轮机构，该行星齿轮机构包括：作为外齿齿轮的太阳齿轮31；作为内齿齿轮的内啮合齿轮32，其与该太阳齿轮31配置在同心圆上；与太阳齿轮31啮合并与内啮合齿轮32啮合的多个小齿轮33；以及将多个小齿轮33自转自如且公转自如地保持的行星齿轮架34，并且太阳齿轮31和内啮合齿轮32以及行星齿轮架34作为旋转要素而进行差动作用。在动力分配综合机构30中，行星齿轮架34与发动机22的曲轴26连结，太阳齿轮31与马达MG1连结，内啮合齿轮32经由内啮合齿轮轴32a而与减速齿轮35连结，当马达MG1作为发电机而发挥功能时，动力分配综合机构30将从行星齿轮架34输入的来自发动机22的动力根据齿轮比分配给太阳齿轮31侧和内啮合齿轮32侧，当马达MG1作为电动机而发挥功能时，动力分配综合机构30将从行星齿轮架34输入的来自发动机22的动力和从太阳齿轮31输入的来自马达MG1的动力综合后输出给内啮合齿轮32。输出到内啮合齿轮32上的动力从内啮合齿轮轴32a经由齿轮机构60和差速齿轮62而最终被输出给车辆的驱动轮63a、63b。
马达MG1和马达MG2都是即可作为发电机进行驱动也可作为电动机进行驱动的公知的同步发电电动机，并经由逆变器41、42与蓄电池50进行电力的提供和接受。连接逆变器41、42和蓄电池50的电线54作为各逆变器41、42共用的正极母线和负极母线而构成，从而由马达MG1、MG2中的任一马达发出的电力能够被另一个马达消耗。因此，蓄电池50可通过从马达MG1、MG2中的任一个产生的电力进行充电、或者根据不足的电力而进行放电。如果通过马达MG1、MG2可达到电力收支的平衡，则蓄电池50不进行充放电。马达MG1、MG2的驱动均由马达用电子控制单元(以下，称为“马达ECU”)40控制。马达ECU 40输入对马达MG1、MG2进行驱动控制所需的信号，例如：来自检测马达MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的信号、通过图中没有示出的电流传感器检测的施加给马达MG1、MG2的相电流等，并且从马达ECU 40输出对逆变器41、42的开关控制信号。马达ECU 40与混合动力用电子控制单元70进行通信，从而根据来自混合动力用电子控制单元70的控制信号来驱动控制马达MG1、MG2，并且根据需要将与马达MG1、MG2的运转状态相关的数据输出给混合动力用电子控制单元70。
蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下，称为蓄电池ECU)52管理。蓄电池ECU 52输入管理蓄电池50所需要的信号，例如：来自设置在蓄电池50的端子之间的图中没有示出的电压传感器的端子间电压、来自安装在与蓄电池50的输出端子连接的电线54上的图中没有示出的电流传感器的充放电电流、来自安装在蓄电池50上的温度传感器51的电池温度Tb等，并且，蓄电池ECU 52根据需要通过通信而向混合动力用电子控制单元70输出与蓄电池50的状态相关的数据。另外，蓄电池ECU 52为了管理蓄电池50，基于由电流传感器检测出的充放电电流的累计值来计算剩余容量(SOC)，并且还基于该蓄电池50的剩余容量(SOC)和由温度传感器51检测出的蓄电池50的电池温度Tb来计算蓄电池50的输入输出限制Win、Wout，所述输入输出限制Win、Wout是可使蓄电池50充放电的上下限值。
混合动力用电子控制单元70被构成为以CPU 72为中心的微处理器，其除了CPU 72以外，还包括：存储处理程序的ROM 74；暂时存储数据的RAM 76；以及图中没有示出的输入输出端口和通信端口。混合动力用电子控制单元70经由输入端口而输入：来自点火开关80的点火信号、来自用于检测换档杆81的操作位置的换档位置传感器82的换档位置SP、来自用于检测加速踏板83的踩下量的加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自用于检测制动踏板85的踩下量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、来自车速传感器88的车速V等。如上所述，混合动力用电子控制单元70经由通信端口与发动机ECU 24、马达ECU 40、蓄电池ECU 52连接，并与发动机ECU 24、马达ECU 40、蓄电池ECU 52进行各种控制信号和数据的交换。
如上构成的第一实施例的混合动力汽车20基于与驾驶者对加速踏板83的踩下量相对应的加速器开度Acc和车速V来计算应向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出的要求转矩，并控制发动机22、马达MG1、马达MG2的运转，以使与该要求转矩相对应的要求动力被输出给内啮合齿轮轴32a。作为发动机22、马达MG1、马达MG2的运转控制，有以下的运转模式：转矩变换运转模式，在该模式下，对发动机22进行运转运转，以使发动机22输出与要求动力相对应的动力，并且对马达MG1和马达MG2进行驱动控制，以使从发动机22输出的全部动力通过动力分配综合机构30、马达MG1、马达MG2经转矩变换后被输出给内啮合齿轮轴32a；充放电运转模式，在该模式下，对发动机22进行运转控制，以使发动机22输出与要求动力和蓄电池50的充放电所需要的电力之和相对应的动力，并且对马达MG1和马达MG2进行驱动控制，使得在伴有蓄电池50的充放电的情况下从发动机22输出的动力的全部或一部分通过动力分配综合机构30、马达MG1、马达MG2被转矩变换，并随之将要求动力输出给内啮合齿轮轴32a；马达运转模式，在该模式下，进行运转控制以停止发动机22的运转并将来自马达MG2的与要求动力相对应的动力输出给内啮合齿轮轴32a。转矩变换运转模式是充放电运转模式中不进行蓄电池50的充放电的状态，因此可作为充放电运转模式考虑。
下面，对如上构成的第一实施例的混合动力汽车20的动作、特别对从通过马达运转模式而发动机22停止了运转的状态下仅利用来自马达MG2的动力而行驶的电动机行驶变换到起动发动机22从而基于充放电运转模式进行混合动力行驶时的动作进行说明。图3是示出在从电动机行驶变换到混合动力行驶时由混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制例程的一个例子的流程图。该例程每隔预定时间(例如每隔数msec)反复执行。在发动机22停止运转的状态下，混合动力用电子控制单元70通过图中没有示出的电动机行驶例程来控制发动机22、马达MG1、MG2，以从马达MG2向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr*，该要求转矩Tr*是使用图6的要求转矩设定用映射图基于后述的加速器开度Acc和车速V而设定的。
当执行驱动控制例程时，混合动力用电子控制单元70的CPU 72首先执行输入控制所需的数据的处理，例如输入来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器88的车速V、马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2、催化剂温度Tc、EV行驶时间Tev、蓄电池50的输入输出限制Win、Wout等(步骤Sl 00)。这里，马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2是通过通信从马达ECU 40输入的、基于由旋转位置检测传感器43、44检测的马达MG1、MG2的转速的旋转位置而算出的数据。另外，催化剂温度Tc是通过通信从发动机ECU 24输入的、由催化剂温度传感器134b检测出的数据。另外，蓄电池50的输入输出限制Win、Wout是通过通信从蓄电池ECU 52输入的、基于蓄电池50的电池温度Tb和剩余容量(SOC)而算出的数据。EV行驶时间Tev是通过图中没有示出的计时器对要变换到混合动力行驶之前的电动机行驶所持续的时间进行计时并输入的数据。
接着，调查输出限制标记Fp的值(步骤S110)。输出限制标记Fp用于表示是否由于电动机行驶而净化装置134的催化剂134a的温度小于无法充分发挥其功能的下限温度而强加输出限制的状态，通过该例程来设定输出限制标记Fp。当紧接在发动机22被起动后执行了该驱动控制例程时，将输出限制标记Fp设定为值0，作为初始值。现在考虑在发动机22刚被起动后催化剂134a的温度处于低状态的时候。此时，输出限制标记Fp为值0。
当输出限制标记Fp为值0时，判断催化剂温度Tc是否小于阈值Tcref1(步骤S120)。阈值Tcref1是用于判断净化装置134的催化剂134a是否处于能够充分发挥其功能的温度范围内的阈值，该阈值Tcref1可使用该温度范围的下限温度或其附近的温度。现在由于假定了催化剂134a的温度处于低状态的时候，因此能够判断出催化剂温度Tc小于阈值Tcref1。于是，将输出限制标记Fp设置为值1(步骤S130)，并基于催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev来设定功率限制值α(步骤S140)。功率限制值α是为了限制从发动机22输出的功率而乘在发动机22可输出的最大功率Pmax上的修正系数，其值在值0至值1的范围内进行设定，并且，催化剂温度Tc越低就越小地设定，而且EV行驶时间越长就越小地进行设定。在第一实施例中，如下设定功率限制值α，即：预先确定催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev与功率限制值α之间的关系，并作为功率限制值设定用映射图而存储在ROM 74中，当给出催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev时，从映射图中导出相应的功率限制值α来进行设定。图4示出了催化剂温度Tc与功率限制值α之间的关系的一个例子，图5示出了EV行驶时间Tev与功率限制值α之间的关系的一个例子。当刚起动发动机22后最初执行驱动控制例程时，功率限制值α被设置为不进行任何输出限制的值1，作为初始值。
接着，将催化剂温度Tc与阈值Tcref2进行比较(步骤S150)，该阈值Tcref2被设定为比阈值Tcref1高一些的温度(例如，高50℃左右的温度)。由于考虑催化剂134a的温度为低状态的时候，因此在该判断中判断为催化剂温度Tc小于阈值Tcref2。一旦如上作出判断，则基于加速器开度Acc和车速V来设定作为车辆所要求的转矩而应输出给与驱动轮63a、63b连结的作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a的要求转矩Tr*以及车辆所要求的车辆要求功率P*(步骤S180)。要求转矩Tr*在第一实施例中如下设定，即：预先确定加速器开度Acc和车速V以及要求转矩Tr*之间的关系并作为要求转矩设定用映射图而存储在ROM 74中，并给出加速器开度Acc和车速V时，从存储的映射图中导出相应的要求转矩Tr*。图6示出了要求转矩设定用映射图的一个例子。车辆要求功率P*可作为将内啮合齿轮轴32a的转速Nr与所设定的要求转矩Tr*相乘而得的数值、蓄电池50所要求的充放电要求功率Pb*、以及损耗Loss之和来计算。内啮合齿轮轴32a的转速Nr可以通过在车速V上乘以换算系数k来求出，或者通过将马达MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿轮比Gr来求出。
接着，将设定的车辆要求功率P*和在发动机22可输出的最大功率Pmax功率限制值α上乘以功率限制值α而得的值中较小的那个值设定为发动机要求功率Pe*(步骤S190)，并基于所设定的发动机要求功率Pe*来设定由发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*构成的目标运转点(步骤S200)。这样，通过设定发动机要求功率Pe*，能够根据催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev来限制发动机要求功率Pe*。另外，基于使发动机22有效地动作的动作线和要求功率Pe*来设定目标运转点。图7示出了发动机22的动作线的一个例子、以及设定目标转速Ne*和目标转矩Te*的情形。如图所示，可通过动作线与要求功率Pe*(Ne*×Te*)为恒定的曲线的交点来求出目标转速Ne*和目标转矩Te*。
接着，使用设定的目标转速Ne*、内啮合齿轮轴32a的转速Nr(Nm2/Gr)以及动力分配综合机构30的齿轮比ρ，通过下式(1)来计算马达MG1的目标转速Nm1*，并且基于算出的目标转速Nm1*和当前的转速Nm1，通过式(2)来计算马达MG1的转矩指令Tm1*(步骤S210)。这里，式(1)是对于动力分配综合机构30的旋转要素的力学关系式。图8示出了表示动力分配综合机构30的旋转要素中的转速与转矩的力学关系的共线图。在该图中，左侧的S轴表示马达MG1的转速Nm1、即为太阳齿轮31的转速，C轴表示发动机22的转速Ne、即为行星齿轮架34的转速，R轴表示马达MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿轮比Gr而得的内啮合齿轮32的转速Nr。如果使用该共线图，则可以容易地导出式(1)。R轴上的两个粗线箭头表示从马达MG1输出的转矩Tm1作用在内啮合齿轮轴32a上的转矩和从马达MG2输出的转矩TM 2经由减速齿轮35作用在内啮合齿轮轴32a上的转矩。另外，式(2)是用于使马达MG1以目标转速Nm1*旋转的反馈控制的关系式，在式(2)中，右边第二项的“k1”为比例项的增益，右边第三项的“k2”为积分项的增益。
Nm1*＝Ne*·(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr·ρ)    (1)
Tm1*＝前次Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt  (2)
这样，在计算出马达MG1的目标转速Nm1*和转矩指令Tm1*后，通过下式(3)和式(4)、即将蓄电池50的输入输出限制Win、Wout与马达MG1的消耗电力(发电电力)之间的偏差除以马达MG2的转速Nm2，来计算作为容许从马达MG2输出的转矩的上下限的转矩限制Tmin、Tmax，其中马达MG1的消耗电力是使在算出的马达MG1的转矩指令Tm1*上乘以当前的马达MG1的转速Nm1而得到的值(步骤S220)，并且使用要求转矩Tr*、转矩指令Tm1*以及动力分配综合机构30的齿轮比ρ通过下式(5)来计算作为马达MG2应输出的转矩的假定马达转矩Tm2tmp(步骤S230)，然后将马达MG2的转矩指令Tm2*设定为以算出的转矩限制Tmin、Tmax限制假定马达转矩Tm2tmp而得的值(步骤240)。通过这样设定马达MG2的转矩指令Tm2*，能够将向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出的要求转矩Tr*设定为在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内限制的转矩。能够从上述图8的共线图容易地导出式(5)。
Tmin＝(Win-Tm1*·Nm1)/Nm2     (3)
Tmax＝(Wout-Tm1*·Nm1)/Nm2    (4)
Tm2tmp＝(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr      (5)
在这样设定了发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*、马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*后，将发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*发送给发动机ECU 24，将马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给马达ECU 40(步骤S250)，并结束驱动控制例程。接收到目标转速Ne*和目标转矩Te*的发动机ECU 24进行发动机22中的燃料喷射控制、点火控制等控制，以使发动机22在由目标转速Ne*和目标转矩Te*表示的运转点运转。另外，接收到转矩指令Tm1*、Tm2*的马达ECU 40进行逆变器41、42的开关元件的开关控制，以使马达MG1以转矩指令Tm1*驱动并使马达MG2以转矩指令TM2*驱动。
以上，对在发动机22刚起动后催化剂134a的温度为低的状态时第一次执行驱动控制例程的时候进行了说明。当在第二次以后执行驱动控制例程时，由于在步骤S110中将作出输出限制标记Fp为值1的判断，因此使用通过基于功率限制值α的输出限制所设定的发动机要求功率Pe*来控制发动机22和马达MG1、MG2，直到催化剂温度Tc达到阈值Tcref2以上，所述功率限制值α根据发动机22刚起动后的催化剂温度Tc和EV行驶时间而设定。
在反复进行使用了通过输出限制而设定的发动机要求功率Pe*的发动机22和马达MG1、MG2的控制的过程中，一旦催化剂温度Tc达到阈值Tcref2以上，就将输出限制标记Fp设置为值0(步骤S160)，并且将功率限制值α设置为值1(步骤S170)，使用值1的功率限制值α执行步骤S180以后的处理，结束驱动控制例程。即，解除随着催化剂134a小于能够使催化剂134a充分发挥其功能的下限温度而产生的输出限制，执行通常的驱动控制。
当发动机22刚被起动后的催化剂134a的温度Tc足够高的时候，即在发动机22被起动后第一次执行了驱动控制例程时催化剂温度Tc为阈值Tcref1以上时，使用被设置为不强加任何输出限制的初始值1的功率限制值α来设定发动机要求功率Pe*，并使用该发动机要求功率Pe*进行步骤S180以后的处理，由此来控制发动机22和马达MG1、MG2。
根据以上说明的第一实施例的混合动力汽车20，如果在从电动机行驶变换到混合动力行驶时发动机22刚被起动后的催化剂134a的温度Tc变低，从而催化剂134a处于无法充分发挥其功能的状态，则利用输出限制来设定发动机要求功率Pe*，并且使用该发动机要求功率Pe*来控制发动机22和马达MG1、MG2，因此与不强加这种输出限制的控制相比，能够抑制排放物恶化，与使发动机22只进行催化剂暖机运转的情况相比，能够确保车辆良好的动力特性。并且，由于根据催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev来设定功率限制值α并进行输出限制，因此能够根据催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev更恰当地进行输出限制。另外，当在使用强加输出限制所设定的发动机要求功率Pe*控制发动机22和马达MG1、MG2的过程中催化剂温度Tc达到阈值Tcref2以上时，排放物不会恶化，因此解除强加了这种输出限制的控制，执行使用了不强加输出限制的发动机要求功率Pe*的发动机22和马达MG1、MG2的控制(通常的驱动控制)，因此能够在不导致排放物恶化的情况下迅速地确保车辆良好的动力特性。并且，如果在从电动机行驶变换到混合动力行驶时发动机22刚被起动后的催化剂134a为处于能够充分发挥其功能的温度的状态，则排放物不会恶化，因此在强加输出限制的情况下设定发动机要求功率Pe*，并且使用该发动机要求功率Pe*来控制发动机22和马达MG1、MG2，由此能够在不导致排放物恶化的情况下确保车辆良好的动力特性。
在第一实施例的混合动力汽车20中，基于催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev来设定了功率限制值α，但也可以仅基于催化剂温度Tc来设定功率限制值α，也可以仅基于EV行驶时间Tev来设定功率限制值α，还可以与催化剂温度Tc、EV行驶时间Tev均无关地将功率限制值α设定为预定值(例如为0.7等值)。
在第一实施例的混合动力汽车20中，通过将车辆要求功率P*和在发动机22可输出的最大功率Pmax上乘以功率限制值α而乘的值中较小的那个值设定为发动机要求功率Pe*，来强加了输出限制，但也可以通过在车辆要求功率P*乘以功率限制值α来设定发动机要求功率Pe*以强加输出限制。
在第一实施例的混合动力汽车20中，为了从电动机行驶变换到混合动力行驶，在起动发动机22后立即检测出的催化剂温度Tc小于阈值Tcref1时，使用功率限制值α来强加输出限制，并在之后检测出的催化剂温度Tc大于等于阈值Tcref2时，解除了输出限制，但也可以在强加输出限制之后经过了预定时间(例如为1分钟或2分钟)时解除输出限制。
在第一实施例的混合动力汽车20中，当为了从电动机行驶变换到混合动力行驶而起动发动机22后立即检测出的催化剂温度Tc小于阈值Tcref1时，使用功率限制值α来强加输出限制，并在之后检测出的催化剂温度Tc大于等于阈值Tcref2时，解除了输出限制，但也可以具有被配置在驾驶座附近用于指示电动机行驶的电动机行驶开关，如果电动机行驶开关被接通，则当为了从电动机行驶变换到混合动力行驶而起动发动机22起动后立即检测出的催化剂温度Tc小于阈值Tcref1时，使用功率限制值α来强加输出限制，并在之后检测出的催化剂温度Tc大于等于阈值Tcref2时，解除输出限制，如果电动机行驶开关被关闭，则不管为了从电动机行驶变换到混合动力行驶而起动发动机22后立即检测出的催化剂温度Tc如何，都不进行使用功率限制值α的输出限制。
在第一实施例的混合动力汽车20中，净化装置134具有催化剂温度传感器134，并且在为了从电动机行驶变换到混合动力行驶而使发动机22起动后立即由催化剂温度传感器134b检测出的催化剂温度Tc小于阈值Tcref1时使用功率限制值α来强加了输出限制，并在之后由催化剂温度传感器134b检测出的催化剂温度Tc大于等于阈值Tcref2时，解除了输出限制，但也可以不具有催化剂温度传感器134b而基于EV行驶时间Tev使用功率限制值α强加输出限制，或者基于之后的经过时间来解除输出限制。在此情况下，代替图3的驱动控制例程而执行图9的驱动控制例程即可。在该图9的驱动控制例程中，输入催化剂温度Tc以外的数据(步骤S100B)，当输出限制标记Fp为值0时，将EV行驶时间Tev与阈值Tcref1(例如为3分钟或4分钟等)进行比较(步骤S120B)，当EV行驶时间Tev大于等于阈值Tevref时，判断为催化剂134a达到了无法充分发挥其功能的状态，从而基于EV行驶时间Tev来设定功率限制值α(步骤S130、S140)，并使用通过输出限制所设定的发动机要求功率Pe*来控制发动机22和马达MG1、MG2。然后，判断在开始了这样的输出限制之后是否经过了预定时间(例如为1分钟或2分钟)(步骤S150B)，当经过了该预定时间时，判断为催化剂134a已达到能够充分发挥其功能的状态，解除输出限制(步骤S160、S170)，并使用不强加输出限制的发动机要求功率Pe*来进行发动机22和马达MG1、MG2的控制(通常的驱动控制)。这样的变形例是基于如果作为电动机行驶的持续时间的EV行驶时间Tev长则催化剂134a的温度也会降低的情况而得的。这样的变形例也能够抑制排放物的恶化，并且能够确保车辆的动力特性。
接着，对作为本发明第二实施例的混合动力汽车20B进行说明。第二实施例的混合动力汽车20B具有与第一实施例的混合动力汽车20相同的硬件结构。因此，为了避免重复的说明，对于第二实施例的混合动力汽车20B的硬件结构，标注与第一实施例的混合动力汽车20的硬件结构相同的标号，并省略详细的说明。在第二实施例的混合动力汽车20B中，当从电动机行驶变换到混合动力行驶时，混合动力用电子控制单元70执行图10的驱动控制例程，以代替图3的驱动控制例程。另外，在第二实施例的混合动力汽车20B中，也在发动机22停止了运转的状态下，通过混合动力用电子控制单元70根据图中没有示出的电动机行驶例程来控制发动机22、马达MG1、MG2，以从马达MG2向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出要求转矩Tr*，所述要求转矩Tr*是使用图6的要求转矩设定用映射图基于后述的加速器开度Acc和车速V而设定的。
当执行图10的驱动控制例程时，与图3的驱动控制例程相同，混合动力用电子控制单元70的CPU 72首先执行来自加速踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器88的车速V、马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2、催化剂温度Tc、EV行驶时间Tev、蓄电池50的输入输出限制Win、Wout等控制所需数据的输入处理(步骤S300)。接着，调查驱动限制标记Ft的值(步骤S310)。这里，驱动限制标记Ft与输出限制标记Fp相同，表示是否由于电动机行驶而净化装置134的催化剂134a小于能够充分发挥其功能的下限温度而强加输出限制的状态，通过该例程来设定驱动限制标记Ft。现在，如果考虑发动机22刚被起动后的催化剂134a的温度为低状态的时候，则驱动限制标记Ft为值0。
当驱动限制标记Ft为值0时，判断催化剂温度Tc是否小于阈值Tcref1(步骤S320)，当催化剂温度Tc小于阈值Tcref1时，将驱动限制标记Ft设置为值1(步骤S330)，并基于催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev来设定驱动限制值β(步骤S340)。这里，阈值Tcref1与第一实施例的阈值Tcref1相同。另外，驱动限制值β是为了限制应输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a的转矩而在容许转矩Tmax上相乘的修正系数(其中，所述容许转矩Tmax是能够与当时的车速相对应地设定的要求转矩Tr*的最大值)，其值在从值0至值1的范围内进行设定，并且，催化剂温度Tc越低就越小地设定，而且EV行驶时间越长就越小地设定。在第二实施例中，如下设定驱动限制值β，即：预先确定催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev与驱动限制值β之间的关系，并作为驱动限制值设定用映射图而存储在ROM 74中，当给出催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev时，从映射图中导出相应的驱动限制值β。图11示出了催化剂温度Tc与驱动限制值β之间的关系的一个例子，图12示出了EV行驶时间Tev与驱动限制值β之间的关系的一个例子。当刚起动发动机22后最初执行驱动控制例程时，驱动限制值β被设置为不进行任何驱动限制的值1，作为初始值。
接着，将催化剂温度Tc与阈值Tcref2进行比较(步骤S350)，该阈值Tcref2被设定为比阈值Tcref1高一些的温度(例如，高50℃左右的温度)。当催化剂温度Tc小于阈值Tcref2时，将相对于加速器开度Acc和车速V而从图6的要求转矩设定用映射图中导出的要求转矩Trw设定为假定要求转矩Trtmp，并且将在将加速器开度Acc设为100％时利用车速V从图6的要求转矩设定用映射图中导出的要求转矩Tr*设定为容许转矩Tmax(步骤S380)，将所设定的假定要求转矩Trtmp和在容许转矩Tmax上乘以驱动限制值β而得的值中较小的那个值设定为要求转矩Tr*(步骤S390)，将发动机22所要求的发动机要求功率Pe*设定为在设定的要求转矩Tr*上乘以内啮合齿轮轴32a的转速Nr而得的值、蓄电池50所要求的充放电要求功率Pb*、以及损耗Loss之和(步骤S395)，使用所述设定的发动机要求功率Pe*执行与图3所示驱动控制例程的步骤S200～S250的处理相同的步骤S400～S450的处理，结束本例程。然后，当在下次及其以后执行该驱动控制例程时，使用基于驱动限制值β的输出限制所设定的要求转矩Tr*来控制发动机22和马达MG1、MG2，直到催化剂温度Tc达到阈值Tcref2以上，所述驱动限制值β根据发动机22刚起动后的催化剂温度Tc和EV行驶时间而设定。在这样的控制中，如果由于在从电动机行驶变换到混合动力行驶时发动机22刚被起动后的催化剂134a的温度Tc变低而催化剂134a处于无法充分发挥其功能的状态，则通过驱动限制来设定应输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a的要求转矩Tr*，使用该要求转矩Tr*来控制发动机22、马达MG1、MG2。这样，通过驱动限制来设定要求转矩Tr*，并且使用该要求转矩Tr*来控制发动机22、马达MG1、MG2，由此与不强加驱动限制来设定要求转矩Tr*并使用该要求转矩Tr*来控制发动机22、马达MG1、MG2的情况相比，能够抑制排放物的恶化。另外，与仅使发动机22进行催化剂暖机运转的情况相比，能够确保车辆良好的动力特性。
如果在使用强加驱动限制所设定的要求转矩Tr*来反复执行发动机22、马达MG1、MG2的控制的过程中催化剂温度Tc达到阈值Tcref2以上，则将驱动限制标记Ft设置为值0(步骤S360)，并且将驱动限制值β设置为值1(步骤S370)，并使用值1的驱动限制值β执行步骤S380以后的处理，结束驱动控制例程。即，解除随着催化剂134a小于能够充分发挥其功能的下限温度而强加的驱动限制，执行通常的驱动控制。由此，能够在不导致排放物恶化的情况下迅速地确保车辆良好的动力特性。另外，当发动机22刚被起动后的催化剂134a的温度Tc足够高时、即在发动机22被起动后最初执行了驱动控制例程时催化剂温度Tc为阈值Tcref1以上时，使用设置为不强加任何驱动限制的初始值1的驱动限制值β来设定要求转矩Tr*，并使用该要求转矩Tr*通过步骤S380以后的处理来控制发动机22和马达MG1、MG2。
根据以上说明的第二实施例的混合动力汽车20，如果在从电动机行驶变换到混合动力行驶时发动机22刚被起动后的催化剂134a的温度Tc变低，从而催化剂134a处于无法充分发挥其功能的状态，则强加驱动限制来设定要求转矩Tr*，并且使用该要求转矩Tr*来控制发动机22和马达MG1、MG2，因此与不强加这样的驱动限制的控制相比，能够抑制排放物的恶化，与仅使发动机22进行催化剂暖机运转的情况相比，能够确保车辆良好的动力特性。并且，由于根据催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev来设定驱动限制值β以进行驱动限制，因此能够根据催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev更恰当地进行驱动限制。另外，如果在使用强加驱动限制所设定的要求转矩Tr*来控制发动机22和马达MG1、MG2的过程中，催化剂温度Tc达到阈值Tcref2以上，则排放物不会恶化，因此解除强加了这种驱动限制的控制，使用不强加驱动限制的发动机要求功率Pe*来控制发动机22和马达MG1、MG2(通常的驱动控制)，因此能够在不导致排放物恶化的情况下迅速地确保车辆良好的动力特性。并且，如果在从电动机行驶变换到混合动力行驶时发动机22刚被起动后的催化剂134a处于能够充分发挥其功能的温度的状态，则排放物不会恶化，因此在不强加驱动限制的情况下设定要求转矩Tr*，并且使用该要求转矩Tr*来控制发动机22和马达MG1、MG2，由此能够在不导致排放物恶化的情况下确保车辆良好的动力特性。
在第二实施例的混合动力汽车20B中，基于催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev来设定了驱动限制值β，但也可以仅基于催化剂温度Tc来设定驱动限制值β，也可以仅基于EV行驶时间Tev来设定驱动限制值β，还可以与催化剂温度Tc、EV行驶时间Tev均无关地将驱动限制值β设定为预定值(例如为0.7等值)。
在第二实施例的混合动力汽车20B中，通过将假定要求转矩Trtmp和在容许转矩Tmax2上乘以驱动限制值β而得的值中较小的那个值设定为要求转矩Tr*(其中，容许转矩Tmax2是在将加速器开度Acc设为100％时基于车速V从图6的要求转矩设定用映射图中导出的要求转矩Tr*)，来强加了驱动限制，但也可以通过在相对于加速器开度Acc和车速V从图6的要求转矩设定用映射图中导出的要求转矩Tr*的值上乘以驱动限制值β来设定要求转矩Tr*，由此进行驱动限制。
在第二实施例的混合动力汽车20B中，当为了从电动机行驶变换到混合动力行驶而使发动机22起动后立即检测出的催化剂温度Tc小于阈值Tcref1时，使用驱动限制值β来强加驱动限制，并在之后检测出的催化剂温度Tc大于等于阈值Tcref2时，解除驱动限制，但也可以在强加驱动限制之后经过了预定时间(例如为1分钟或2分钟)时解除驱动限制。
在第二实施例的混合动力汽车20中，当为了从电动机行驶变换到混合动力行驶而使发动机22起动后立即检测出的催化剂温度Tc小于阈值Tcref1时，使用驱动限制值β来强加驱动限制，并在之后检测出的催化剂温度Tc大于等于阈值Tcref2时，解除驱动限制，但也可以具有被配置在驾驶座附近用于指示电动机行驶的电动机行驶开关，如果电动机行驶开关被接通，则当为了从电动行驶变换到混合动力行驶而起动发动机22后立即检测出的催化剂温度Tc小于阈值Tcref1时，使用驱动限制值β来强加驱动限制，并在之后检测出的催化剂温度Tc大于等于阈值Tcref2时，解除驱动限制，如果电动机行驶开关被关闭，则不管为了从电动机行驶变换到混合动力行驶而在起动发动机22后立即检测出的催化剂温度Tc如何，都不进行使用了驱动限制值β的驱动限制。
在第二实施例的混合动力汽车20B中，净化装置134具有催化剂温度传感器134b，并且在为了从电动机行驶变换到混合动力行驶而使发动机22起动后立即由催化剂温度传感器134b检测出的催化剂温度Tc小于阈值Tcref1时使用驱动限制值β来强加了驱动限制，当之后由催化剂温度传感器134b检测出的催化剂温度Tc大于等于阈值Tcref2时，解除了驱动限制，但也可以不具有催化剂温度传感器134b而基于EV行驶时间Tev使用驱动限制值β强加驱动限制，或者基于之后的经过时间来解除驱动限制。在此情况下，代替图10的驱动控制例程而执行图13的驱动控制例程即可。在该图13的驱动控制例程中，输入催化剂温度Tc以外的数据(步骤S300B)，当驱动限制标记Ft为值0时，将EV行驶时间Tev与阈值Tevref(例如为3分钟或4分钟等)进行比较(步骤S320B)，当EV行驶时间Tev大于等于阈值Tevref时，判断为催化剂134a达到了无法充分发挥其功能的状态，从而基于EV行驶时间Tev来设定驱动限制值β(步骤S330、S340)，并使用通过驱动限制所设定的要求转矩Tr*来控制发动机22和马达MG1、MG2。然后，判断在开始了这样的驱动限制之后是否经过了预定时间(例如为1分钟或2分钟)(步骤S350B)，当经过了该预定时间时，判断为催化剂134a已达到能够充分发挥其功能的状态，解除驱动限制(步骤S360、S370)，并使用不强加驱动限制的要求转矩Tr*来进行发动机22和马达MG1、MG2的控制(通常的驱动控制)。这样的变形例是基于如果作为电动机行驶的持续时间的EV行驶时间Tev长则催化剂134a的温度Tc也会降低的情况而得的。这样的变形例也能够抑制排放物的恶化，并且能够确保车辆的动力特性。
在第一实施例或第二实施例的混合动力汽车20、20B中，通过催化剂温度传感器134b直接检测了催化剂温度Tc，但也可以根据发动机22的排气温度来估计催化剂温度Tc，或者也可以根据发动机22的运转状态来估计催化剂温度Tc。
在第一实施例或第二实施例的混合动力汽车20、20B中，将马达MG2的动力通过减速齿轮35变速后输出给内啮合齿轮轴32a，但也可以如图14的变形例的混合动力汽车120所例示的那样，将马达MG2的动力连接至与连接有内啮合齿轮轴32a的车轴(连接有驱动轮63a、63b的车轴)不同的车轴(图14中的连接在车轮64a、64b上的车轴)。
在第一实施例或第二实施例的混合动力汽车20、20B中，将发动机22的动力经由动力分配综合机构30输出给作为与驱动轮63a和63b连接的驱动轴的内啮合齿轮轴32a，但也可以如图15的变形例的混合动力汽车220所例示的那样具备双转子电动机230，该双转子电动机230具有连接在发动机22的曲轴26上的内转子232和连接在向驱动轮63a、63b输出动力的驱动轴上的外转子234，并且在将发动机22的动力的一部分传递给驱动轴的同时将剩余的动力转换为电力。
另外，本发明不限于应用在上述混合动力汽车中的方式，可以是应用于任意结构的混合动力车的方式，只要混合动力车能够通过来自内燃机的动力和来自电动机的动力来行驶，其中在内燃机的排气管上安装有净化装置，并且净化装置具有用于净化排气的催化剂。另外，本发明也可以以上述混合动力车的控制方法的方式来实现。
这里，对实施例的主要要素与发明内容一栏所记载的发明的主要要素的对应关系进行说明。在第一实施例中，在排气管上安装了具有催化剂134a的净化装置134的发动机22相当于“内燃机”，经由减速齿轮35向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出行驶用动力的马达MG2相当于“电动机”，执行基于加速器开度Acc和车速V来设定要求转矩Tr*的图3的驱动控制例程的步骤S180的处理的混合动力用电子控制单元70相当于“要求驱动力设定单元”，执行以下的图3所示驱动控制例程的步骤S110至S190的处理的混合动力用电子控制单元70相当于“目标功率设定单元”，即：如果在从电动机行驶变换到混合动力行驶时发动机22刚被起动后的催化剂134a处于能够充分发挥其功能的温度的状态，则在不强加输出限制的情况下设定发动机要求功率Pe*，如果在从电动机行驶变换到混合动力行驶时发动机22刚被起动后的催化剂134a的温度Tc变低从而催化剂1 34a处于无法充分发挥其功能的状态，则强加输出限制来设定发动机要求功率Pe*，当在使用强加输出限制所设定的发动机要求功率Pe*来控制发动机22和马达MG1、MG2的过程中催化剂温度Tc达到阈值Tcref2以上时，解除强加输出限制的控制，并且不强加输出限制地设定发动机要求功率Pe*。执行如下的图中没有示出的电动机行驶例程的混合动力用电子控制单元70、执行如下的图3所示驱动控制例程的步骤S200至步骤S250的处理的混合动力用电子控制单元70、通过来自该混合动力用电子控制单元70的控制信号来控制发动机22的运转的发动机ECU 24、以及通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号来控制马达MG1和马达MG2的驱动的马达ECU 40相当于“控制单元”，其中，所述图中没有示出的电动机行驶例程在发动机22的运转停止的状态下执行并控制发动机22、马达MG1以及马达MG2，以便从马达MG2向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出使用图6的要求转矩设定用映射图并基于加速器开度Acc和车速V所设定的要求转矩Tr*，所述图3所示驱动控制例程的步骤S200至步骤S250的处理在发动机22运转时执行并控制发动机22、马达MG1以及马达MG2，以便从发动机22输出发动机要求功率Pe*，并且在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内将要求转矩Tr*输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a。
在第二实施例中，在排气管上安装了具有催化剂134a的净化装置134的发动机22相当于“内燃机”，经由减速齿轮35向作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a输出行驶用动力的马达MG2相当于“电动机”，执行如下的图10所示驱动控制例程的步骤S310至S390的处理的混合动力用电子控制单元70相当于“要求驱动力设定单元”，即：如果在从电动机行驶变换到混合动力行驶时发动机22刚被起动后的催化剂134a处于能够充分发挥其功能的温度的状态，则在不强加驱动限制的情况下基于加速器开度Acc和车速V来设定要求转矩Tr*，如果在从电动机行驶变换到混合动力行驶时发动机22刚被起动后的催化剂134a的温度Tc变低从而催化剂134a处于无法充分发挥其功能的状态，则通过基于驱动限制值β强加驱动限制(所述驱动限制值β通过催化剂温度Tc和EV行驶时间Tev来设定)来设定要求转矩Tr*，如果在使用进行驱动限制所设定的要求转矩Tr*来进行发动机22和马达MG1、MG2的控制的过程中催化剂温度Tc达到阈值Tcref2以上，则解除强加驱动限制的控制，并且不强加驱动限制地设定要求转矩Tr*。使用如下的图10所示驱动控制例程的步骤S395至步骤S450的处理以及充放电运转模式或马达运转模式进行控制的混合动力用电子控制单元70、通过来自该混合动力用电子控制单元70的控制信号来对发动机22进行运转控制的发动机ECU 24、通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号来对马达MG1和马达MG2进行驱动控制的马达ECU 40相当于“控制单元”，所述图10的驱动控制例程的步骤S395至步骤S450的处理被执行，以伴随发动机22的间歇运转来控制发动机22、马达MG1以及马达MG2，以便将要求转矩Tr*在蓄电池50的输入输出限制Win、Wout的范围内输出给作为驱动轴的内啮合齿轮轴32a。另外，动力分配综合机构30和马达MG1或双转子电动机230相当于“电力动力输入输出单元”，动力分配综合机构30相当于“三轴式动力输入输出单元”，马达MG1相当于“发电机”。
另外，在实施例的主要要素与发明内容一栏所记载的发明的主要要素的对应关系中，实施例是用来具体说明实施发明内容一栏中记载的发明的优选实施方式的一个例子，因此并不是用于限定发明内容一栏中所记载的发明要素的。即，应该基于发明内容的记载来解释该发明内容中记载的发明，实施例只不过是发明内容所记载的发明的一个具体例子而已。
以上，使用实施例对本发明的优选实施方式进行了说明，但不用说，本发明不受上述实施例的任何限制，可以在不脱离本发明主旨的范围内以各种方式实施。
产业上的实用性
本发明能够利用于混合动力车的制造业等。

Claims (20)

1.一种混合动力车，可通过来自内燃机的动力和来自电动机的动力而行驶，所述内燃机在排气管上安装有净化装置，所述净化装置具有用于净化排气的催化剂，所述混合动力车包括：
要求驱动力设定单元，该要求驱动力设定单元设定行驶所要求的要求驱动力；
目标功率设定单元，该目标功率设定单元如果在内燃机运转重新启动的时候所述催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立，则基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，如果在所述内燃机运转重新启动的时候所述催化剂温度下降条件成立，则在预定的输出限制下基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，直到预定的恢复条件成立，在所述预定的恢复条件成立以后，解除所述预定的输出限制，并基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，其中所述内燃机运转重新启动的时候是指在于所述内燃机的运转停止的状态下进行了通过来自所述电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动了所述内燃机的运转的时候；
控制单元，该控制单元当所述内燃机的运转处于停止时，控制所述内燃机和所述电动机，以使所述混合动力车在所述内燃机的运转停止的状态下通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力来行驶，当所述内燃机正在运转时，控制所述内燃机和所述电动机，以从所述内燃机输出所述设定的目标功率，并使所述混合动力车通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力而行驶。
2.如权利要求1所述的混合动力车，其中，
包括电动行驶指示开关，该电动行驶指示开关配置在驾驶者的附近，用于指示所述电动行驶，
当在所述电动行驶指示开关被关断的情况下所述内燃机运转重新启动的时候，所述目标功率设定单元不管所述催化剂温度下降条件是否成立均基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率。
3.如权利要求1所述的混合动力车，其中，
所述预定的输出限制是具有所述催化剂的温度越低就越严的倾向的限制。
4.如权利要求1所述的混合动力车，其中，
所述预定的输出限制是具有在即将重新启动所述内燃机的运转之前的所述电动行驶的持续时间越长就越严的倾向的限制。
5.如权利要求1所述的混合动力车，其中，
所述预定的输出限制是对上限加以限制的限制。
6.如权利要求1所述的混合动力车，其中，
所述催化剂温度下降条件是所述催化剂的温度小于第一温度的条件，
所述预定的恢复条件是所述催化剂的温度成为比所述第一温度高的第二温度以上的条件。
7.如权利要求1所述的混合动力车，其中，
所述催化剂温度下降条件是所述电动行驶持续了第一时间以上的时间的条件，
所述预定的恢复条件是从重新启动了所述内燃机的运转的时候起经过了第二时间的条件或者行驶了预定距离的条件。
8.如权利要求1所述的混合动力车，其中，
包括电力动力输入输出单元，该电力动力输入输出单元与连结在车轴上的驱动轴连接，并且以可独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，该电力动力输入输出单元随着电力和动力的输入输出而向所述驱动轴和所述内燃机输入动力或者从所述驱动轴和所述内燃机输出动力。
9.如权利要求8所述的混合动力车，其中，
所述电力动力输入输出单元包括三轴式动力输入输出单元和发电机，所述三轴式动力输入输出单元与所述驱动轴、所述输出轴以及第三轴这三个轴连接，并基于向所述三个轴中的任两个轴输入的动力或从该两个轴输出的动力而向剩余的轴输入动力或从该轴输出动力，所述发电机向所述第三轴输入动力或从该第三轴输出动力。
10.一种混合动力车，可通过来自内燃机的动力和来自电动机的动力而行驶，所述内燃机在排气管上安装有净化装置，所述净化装置具有用于净化排气的催化剂，所述混合动力车包括：
要求驱动力设定单元，该要求驱动力设定单元如果在内燃机运转重新启动的时候所述催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立，则使用预定的约束来设定行驶所要求的要求驱动力，如果在所述内燃机运转重新启动的时候所述催化剂温度下降条件成立，则在预定的输出限制下使用所述预定的约束来设定所述要求驱动力，直到预定的恢复条件成立，在所述预定的恢复条件成立以后，解除所述预定的输出限制，并使用所述预定的约束来设定所述要求驱动力，其中所述内燃机运转重新启动的时候是指在于所述内燃机的运转停止的状态下进行了通过来自所述电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动了所述内燃机的运转的时候；
控制单元，该控制单元控制所述内燃机和所述电动机，以使所述混合动力车随着所述内燃机的间歇运转而通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力来行驶。
11.如权利要求10所述的混合动力车，其中，
包括电动行驶指示开关，该电动行驶指示开关配置在驾驶者的附近，用于指示所述电动行驶，
当在所述电动行驶指示开关被关断的情况下所述内燃机运转重新启动的时候，所述要求驱动力设定单元不管所述催化剂温度下降条件是否成立均使用所述预定的约束来设定所述要求驱动力。
12.如权利要求10所述的混合动力车，其中，
所述预定的输出限制是具有所述催化剂的温度越低就越严的倾向的限制。
13.如权利要求10所述的混合动力车，其中，
所述预定的输出限制是具有在即将重新启动所述内燃机的运转之前的所述电动行驶的持续时间越长就越严的倾向的限制。
14.如权利要求10所述的混合动力车，其中，
所述预定的输出限制是对上限加以限制的限制。
15.如权利要求10所述的混合动力车，其中，
所述催化剂温度下降条件是所述催化剂的温度小于第一温度的条件，
所述预定的恢复条件是所述催化剂的温度成为比所述第一温度高的第二温度以上的条件。
16.如权利要求10所述的混合动力车，其中，
所述催化剂温度下降条件是所述电动行驶持续了第一时间以上的时间的条件，
所述预定的恢复条件是从重新启动了所述内燃机的运转的时候起经过了第二时间的条件或者行驶了预定距离的条件。
17.如权利要求10所述的混合动力车，其中，
包括电力动力输入输出单元，该电力动力输入输出单元与连结在车轴上的驱动轴连接，并且以可独立于该驱动轴而旋转的方式与所述内燃机的输出轴连接，该电力动力输入输出单元随着电力和动力的输入输出而向所述驱动轴和所述内燃机输入动力或者从所述驱动轴和所述内燃机输出动力。
18.如权利要求17所述的混合动力车，其中，
所述电力动力输入输出单元包括三轴式动力输入输出单元和发电机，所述三轴式动力输入输出单元与所述驱动轴、所述输出轴以及第三轴这三个轴连接，并基于向所述三个轴中的任两个轴输入的动力或从该两个轴输出的动力而向剩余的轴输入动力或从该轴输出动力，所述发电机向所述第三轴输入动力或从该第三轴输出动力。
19.一种混合动力车的控制方法，所述混合动力车可通过来自内燃机的动力和来自电动机的动力而行驶，所述内燃机在排气管上安装有净化装置，所述净化装置具有用于净化排气的催化剂，所述控制方法的特征是：
(a)如果在内燃机运转重新启动的时候所述催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立，则基于行驶所要求的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，如果在所述内燃机运转重新启动的时候所述催化剂温度下降条件成立，则在预定的输出限制下基于所述要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，直到预定的恢复条件成立，在所述预定的恢复条件成立以后，解除所述预定的输出限制，并基于所述设定的要求驱动力来设定应从所述内燃机输出的目标功率，其中所述内燃机运转重新启动的时候是指在于所述内燃机的运转停止的状态下进行了通过来自所述电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动了所述内燃机的运转的时候；以及
(b)当所述内燃机的运转处于停止时，控制所述内燃机和所述电动机，以使所述混合动力车在所述内燃机的运转停止的状态下通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力而行驶，当所述内燃机正在运转时，控制所述内燃机和所述电动机，以从所述内燃机输出所述设定的目标功率，并使所述混合动力车通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力而行驶。
20.一种混合动力车的控制方法，所述混合动力车可通过来自内燃机的动力和来自电动机的动力而行驶，所述内燃机在排气管上安装有净化装置，所述净化装置具有用于净化排气的催化剂，所述控制方法的特征是：
(a)如果在内燃机运转重新启动的时候所述催化剂的温度下降了的催化剂温度下降条件不成立，则使用预定的约束来设定行驶所要求的要求驱动力，如果在所述内燃机运转重新启动的时候所述催化剂温度下降条件成立，则在预定的输出限制下使用所述预定的约束来设定所述要求驱动力，直到预定的恢复条件成立，在所述预定的恢复条件成立以后，解除所述预定的输出限制，并使用所述预定的约束来设定所述要求驱动力，其中所述内燃机运转重新启动的时候是指在于所述内燃机的运转停止的状态下进行了通过来自所述电动机的动力而行驶的电动行驶之后重新启动了所述内燃机的运转的时候；以及
(b)控制所述内燃机和所述电动机，以使所述混合动力车随着所述内燃机的间歇运转而通过基于所述设定的要求驱动力的驱动力来行驶。
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