CN101636303B - 混合动力汽车及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种混合动力汽车(20)，在系统启动之际基于排气净化催化剂(141)的催化剂床层温度(Tcat)和蓄电池(50)的剩余容量SOC来判定可否执行发动机(22)的催化剂预热运行(S110、S140)，在不应执行催化剂预热运行时，基于催化剂床层温度(Tcat)、剩余容量SOC和发动机(22)怠速时的推定进气量(GAidl)来判定可否执行伴随着发动机(22)怠速运行的蓄电池(50)的强制充电(S150～S200)，并根据这些判定结果来控制发动机(22)和电机(MG1)及(MG2)(S130、S210)。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力汽车及其控制方法。
背景技术
以往，已知有具备发动机、第1电机以及被连接到车轴上的行星齿轮机构、被连接到该车轴的第2电机和可以与第1以及第2电机交换电力的蓄电池的混合动力汽车(例如参照专利文献1)。在此混合动力汽车中，在规定条件成立时，通过利用了第1以及第2电机的起动(cranking)使发动机起动，并执行伴随着将点火时期向滞后侧的调整的发动机的催化剂预热运行。由此，在上述规定条件成立时，能够使排气温度上升以促进对来自发动机的排气进行净化的催化剂的激活。
专利文献1：日本特开2004-251178号公报
然而，在上述那样的混合动力汽车中，优选，即使在本来需要执行上述催化剂预热运行的情况下，在蓄电池的剩余容量低于规定的阈值时借助于利用来自发动机的动力而获得的第1电机的发电电力对蓄电池进行充电。但是，若在催化剂尚未被充分激活的状态下使发动机运行以对蓄电池进行充电，有可能排气未被催化剂良好地净化而使排气排放恶化。
发明内容
因而，本发明的混合动力汽车及其控制方法的目的是，更为适当地执行内燃机的催化剂预热运行和用于对蓄电单元进行充电的内燃机的运行以抑制排气排放恶化的同时确保蓄电单元的剩余容量。
本发明的混合动力汽车及其控制方法为了达到上述目的而采用以下的技术方案。
根据本发明提供一种混合动力汽车具备：
内燃机；
净化单元，包含用于净化从上述内燃机排出的排气的催化剂；
催化剂温度取得单元，取得上述催化剂的温度；
电力动力输入输出单元，被连接于规定的车轴和上述内燃机的内燃机轴，可以利用来自上述内燃机的动力的至少一部分进行发电并且可以伴随着电力的输入输出对上述车轴输出动力或从上述车轴输入动力；
电机，可以对上述车轴或者不同于该车轴的其他车轴输出动力；
蓄电单元，可以与上述电力动力输入输出单元以及上述电机交换电力；
剩余容量取得单元，取得上述蓄电单元的剩余容量；
催化剂预热可否判定单元，在系统启动之际，基于上述取得的催化剂的温度以及剩余容量来判断可否执行用于促进该催化剂的激活的上述内燃机的催化剂预热运行；
强制充电可否判定单元，在由上述催化剂预热可否判定单元判断为不应执行上述催化剂预热运行时，基于上述所取得的催化剂的温度、剩余容量和上述内燃机怠速时的推定进气量来判定可否执行伴随着上述内燃机怠速运行的上述蓄电单元的强制充电；以及
控制单元，在由上述催化剂预热可否判定单元判断为应当执行上述催化剂预热运行时，对上述内燃机、上述电力动力输入输出单元和上述电机进行控制，以执行该催化剂预热运行，在由上述强制充电可否判定单元判断为应当执行上述强制充电时，对上述内燃机、上述电力动力输入输出单元和上述电机进行控制，以执行该强制充电。
在此混合动力汽车中，在系统启动之际基于对来自内燃机的排气进行净化的催化剂的温度以及蓄电单元的剩余容量来判定可否执行用于促进催化剂的激活的内燃机的催化剂预热运行，在判断为不应执行催化剂预热运行时，进一步基于催化剂的温度以及蓄电单元的剩余容量和内燃机怠速时的推定进气量来判定可否执行伴随着内燃机怠速运行的蓄电单元的强制充电。而且，在判断为应当执行催化剂预热运行时，对内燃机和电力动力输入输出单元及电机进行控制以执行该催化剂预热运行，而在判断为应当执行伴随着内燃机怠速运行的强制充电时，则对内燃机和电力动力输入输出单元及电机进行控制以执行该强制充电。这样，若基于催化剂的温度和蓄电单元的剩余容量来判定可否执行内燃机的催化剂预热运行，就可以考虑其后的从蓄电单元放电的必要性等来决定是否应当执行内燃机的催化剂预热运行。另外，当如该混合动力汽车那样为了对蓄电单元进行充电而使内燃机怠速运行时，催化剂的净化性能就与该催化剂的温度以及怠速时的推定进气量具有相关性。从而，若在判断为不应执行催化剂预热运行时基于催化剂的温度、蓄电单元的剩余容量和内燃机怠速时的推定进气量来判定可否执行伴随着内燃机怠速运行的蓄电单元的强制充电，就可以在可利用催化剂良好地净化来自内燃机的排气的情况下容许执行伴随着内燃机怠速运行的蓄电单元的强制充电。由此，在此混合动力汽车中，就可以更为适当地执行内燃机的催化剂预热运行和用于对蓄电单元进行充电的内燃机的怠速运行，以抑制排气排放恶化的同时确保蓄电单元的剩余容量。
另外，还可以是，上述催化剂预热可否判定单元，在上述取得的剩余容量大于等于规定的预热执行剩余容量并且上述取得的催化剂的温度小于等于规定的预热执行温度时，判断为应当执行上述催化剂预热运行。由此，就可以抑制内燃机的催化剂预热运行以抑制排气排放恶化，并且确保执行催化剂预热运行后的蓄电单元的剩余容量。
进而，还可以是，上述强制充电可否判定单元，在上述取得的剩余容量小于等于比上述预热执行剩余容量小的规定的充电执行剩余容量时、上述取得的剩余容量低于上述预热执行剩余容量并且上述取得的催化剂的温度大于等于规定的充电执行温度时、以及上述取得的剩余容量超过上述充电执行剩余容量并且上述取得的催化剂的温度大于等于基于上述推定进气量的规定的充电容许下限温度时，判断为应当执行上述强制充电。由此，除了根据与催化剂温度之间的关系即使执行伴随着内燃机怠速运行的强制充电也没有问题的情况以外，例如在蓄电单元的剩余容量极其少的情况下即使多少导致排气排放恶化也执行伴随着内燃机怠速运行的强制充电，并且，在蓄电单元的剩余容量超过充电执行剩余容量时，仅在可以利用催化剂良好地净化来自内燃机的排气的情况下容许执行伴随着内燃机怠速运行的蓄电单元的强制充电，从而可以抑制排气排放恶化的同时确保蓄电单元的剩余容量。
另外，上述混合动力汽车还可以进一步具备：温度取得单元，取得上述内燃机的温度；换挡位置选择单元，至少允许驾驶员选择停车时用以及通常行驶用的换挡位置，还可以基于上述取得的温度和上述换挡位置导出上述推定进气量，根据上述导出的推定进气量变更上述充电容许下限温度。即、一般而言，对于内燃机怠速时的进气量，是内燃机温度越低则越多。另外，内燃机怠速时的进气量与设定停车时用的换挡位置时和设定通常行驶用的换挡位置时不同。从而，如果基于内燃机的温度和换挡位置来导出推定进气量，就可以更高精度地导出怠速时的推定进气量，如果根据这样导出的推定进气量来变更充电容许下限温度，就可以更为适当地判定可否执行伴随着内燃机怠速运行的蓄电单元的强制充电。
进而，还可以是，根据上述蓄电单元的负载状态变更上述充电执行剩余容量。由此，就可以最低限度地确保与蓄电单元的负载状态相应的剩余容量，所以能够抑制起因于蓄电单元的剩余容量不足的作动不良。
另外，还可以是，在执行上述催化剂预热运行之际，通过上述电力动力输入输出单元使上述内燃机的转速保持在规定转速并且使上述内燃机的点火时期比通常时滞后。由此，就可以在执行催化剂预热运行之际使排气的温度上升以良好地促进用于对来自发动机的排气进行净化的催化剂的激活。
进而，还可以是，上述催化剂预热可否判断单元和上述强制充电可否判断单元，在系统启动以后上述混合动力汽车停车的期间，判定可否执行上述催化剂预热运行或者上述强制充电。
而且，还可以是，上述电力动力输入输出单元包括：发电用电机，可以输入输出动力；和三轴式动力输入输出单元，被连接于上述车轴、上述内燃机的上述内燃机轴和上述发电用电机的旋转轴这3轴，并将基于在这3轴之中的任意2轴输入输出的动力的动力向剩余的轴输出或从剩余的轴输入。
本发明提供一种混合动力汽车的控制方法，其中，所述混合动力汽车具备：内燃机；净化单元，包含用于净化从上述内燃机排出的排气的催化剂；电力动力输入输出单元，被连接于规定的车轴和上述内燃机的内燃机轴，可以利用来自上述内燃机的动力的至少一部分进行发电并且可以伴随着电力的输入输出对上述车轴输出动力或从上述车轴输入动力；电机，可以对上述车轴或者不同于该车轴的其他车轴输出动力；蓄电单元，可以与上述电力动力输入输出单元以及上述电机交换电力，所述混合动力汽车的控制方法包括以下步骤：
(a)基于上述催化剂的温度以及上述蓄电单元的剩余容量来判定可否执行用于促进该催化剂的激活的上述内燃机的催化剂预热运行；
(b)当在步骤(a)中判断为不应执行上述催化剂预热运行时，基于上述催化剂的温度、上述蓄电单元的剩余容量和上述内燃机怠速时的推定进气量来判定可否执行伴随着上述内燃机怠速运行的上述内燃机的强制充电；
(c)当在步骤(a)中判断为应当执行上述催化剂预热运行时，对上述内燃机、上述电力动力输入输出单元和上述电机进行控制，以执行该催化剂预热运行，当在步骤(b)中判断为应当执行上述强制充电时，对上述内燃机、上述电力动力输入输出单元和上述电机进行控制，以执行该强制充电。
如果如该方法那样基于催化剂的温度和蓄电单元的剩余容量来判定可否执行内燃机的催化剂预热运行，就可以考虑其后的从蓄电单元放电的必要性等来决定是否应当执行内燃机的催化剂预热运行。另外，当为了对蓄电单元进行充电而使内燃机怠速运行时，催化剂的净化性能就与该催化剂的温度以及怠速时的推定进气量具有相关性。从而，若在判断为不应执行催化剂预热运行时基于催化的温度、蓄电单元的剩余容量和内燃机怠速时的推定进气量来判定可否执行伴随着内燃机怠速运行的蓄电单元的强制充电，就可以在可利用催化剂良好地净化来自内燃机的排气的情况下容许执行伴随着内燃机怠速运行的蓄电单元的强制充电。由此，根据此方法，就可以更为适当地执行内燃机的催化剂预热运行和用于对蓄电单元进行充电的内燃机的怠速运行，以抑制排气排放恶化的同时确保蓄电单元的剩余容量。
另外，还可以是，在步骤(a)中，在上述蓄电单元的剩余容量大于等于规定的预热执行剩余容量并且上述催化剂的温度小于等于规定的预热执行温度时，判断为应当执行上述催化剂预热运行。
进而，还可以是，在步骤(b)中，在上述蓄电单元的剩余容量小于等于比上述预热执行剩余容量小的规定的充电执行剩余容量时、上述蓄电单元的剩余容量低于上述预热执行剩余容量并且上述催化剂的温度大于等于规定的充电执行温度时、以及上述蓄电单元的剩余容量超过上述充电执行剩余容量并且上述催化剂的温度大于等于基于上述推定进气量的规定的充电容许下限温度时，判断为应当执行上述强制充电。
另外，还可以是，基于上述内燃机的温度和换挡位置选择单元的换挡位置导出上述推定进气量，根据上述导出的推定进气量变更上述充电容许下限温度，该换挡位置选择单元至少允许驾驶员选择停车时用以及通常行驶用的换挡位置。
进而，还可以是，根据上述蓄电单元的负载状态变更上述充电执行剩余容量。
另外，还可以是，当在步骤(c)中执行上述催化剂预热运行之际，控制上述电力动力输入输出单元以使上述内燃机的转速保持在规定转速，并且，使上述内燃机的点火时期比通常时滞后。
进而，还可以是，在系统启动以后上述混合动力汽车停车的期间执行步骤(a)。
而且，还可以是，在本发明的混合动力汽车的控制方法中，上述混合动力汽车的上述电力动力输入输出单元包括：发电用电机，可以输入输出动力；和三轴式动力输入输出单元，被连接于上述车轴、上述内燃机的上述内燃机轴和上述发电用电机的旋转轴这3轴，并将基于在这3轴之中的任意2轴输入输出的动力的动力向剩余的轴输出或从剩余的轴输入。
附图说明
图1是实施例的混合动力汽车20之概略构成图。
图2是发动机22之概略构成图。
图3是表示由实施例的混合动力ECU70执行的停车时运行控制程序之一例的流程图。
图4是表示推定进气量导出用映射图之一例的说明图。
图5是表示充电容许下限温度设定用映射图之一例的说明图。
图6是表示蓄电池50的剩余容量和催化剂床层温度Tcat与发动机22的运行状态之关系的说明图。
图7是变形例所涉及的混合动力汽车20A之概略构成图。
图8是其他变形例所涉及的混合动力汽车20B之概略构成图。
具体实施方式
接着，利用实施例来说明用于实施本发明的最佳实施方式。
图1是本发明第1实施例所涉及的混合动力汽车20之概略构成图。该图所示的混合动力汽车20具备：发动机22、经由减震器28而连接到发动机22的输出轴即曲轴26的三轴式动力分配合并机构30、被连接到动力分配合并机构30的可以发电的电机MG1、被连接到动力分配合并机构30的作为车轴的齿圈轴32a上所安装的减速齿轮35、经由此减速齿轮35而连接到齿圈轴32a的电机MG2、以及控制混合动力汽车20整体的混合动力用电子控制单元(以下称之为“混合动力ECU”)70等。
发动机22作为内燃机而构成，即如图2所示那样使汽油或轻油之类的碳氢化合物系燃料和空气的混合气在燃烧室120内爆发燃烧，并通过将伴随于混合气爆发燃烧的活塞121的往复运动变换成曲轴26的旋转运动而输出动力。在此发动机22中，由空气滤清器122滤清的空气通过节气门123被引入到进气管126内，并从燃料喷射阀127对进气喷射汽油等燃料。如此获得的空气和燃料的混合气通过由作为可变气门正时机构而构成的气门机构130所驱动的进气门131被吸入燃烧室120，并且通过火花塞128的电火花而使之爆发燃烧。而且，来自发动机22的排气经由排气门132及排气歧管140被送出至净化装置142，在净化装置142中被净化后排出至外部，该净化装置142具备对一氧化碳(CO)及碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOx)之类的有害成分进行净化的排气净化催化剂(三元催化剂)141。
这样构成的发动机22由发动机用电子控制单元(以下称之为“发动机ECU”)24来控制。发动机ECU24如图2所示那样作为以CPU24a为中心的微处理器而构成，除CPU24a以外还包括存储各种处理程序的ROM24b、暂时存储数据的RAM24c、未图示的输入输出端口以及通信端口等。而且，通过未图示的输入端口向发动机ECU24输入来自对发动机22的状态等进行检测的各种传感器的信号。例如，通过输入端口向发动机ECU24输入来自对曲轴26的旋转位置进行检测的曲轴位置传感器180的曲轴位置及来自对发动机22的冷却水温度进行检测的水温传感器181的冷却水温Tw、来自对燃烧室120内的压力进行检测的气缸内压力传感器182的气缸内压力、来自对驱动进气门131和排气门132的气门机构130中所包含的凸轮轴的旋转位置进行检测的凸轮位置传感器133的凸轮位置、来自对节气门123的位置进行检测的节气门位置传感器124的节气门位置、来自对作为发动机22负载的进气量进行检测的空气流量计183的进气量GA、来自被安装在进气管126的进气温度传感器184的进气温度、来自对进气管126内的负压进行检测的进气压力传感器185的进气负压Pi、来自被配置在排气歧管140的净化装置142的上游侧的空燃比传感器186的空燃比AF、来自对排气净化催化剂141的温度进行检测的催化剂温度传感器187的催化剂床层温度Tcat等。而且，发动机ECU24通过未图示的输出端口输出用于驱动发动机22的各种控制信号。例如，发动机ECU24通过输出端口输出针对燃料喷射阀127的驱动信号及针对调节节气门123的位置的节气门电机125的驱动信号、针对与点火器一体化的点火线圈129的控制信号、针对气门机构130的控制信号等。进而，发动机ECU24与混合动力ECU70进行通信，借助于来自混合动力ECU70的控制信号对发动机22进行运行控制并且根据需要将与发动机22的运行状态有关的数据输出给混合动力ECU70。
动力分配合并机构30具备：外齿齿轮的太阳轮31、被配置在与此太阳轮31同心的圆上的内齿齿轮的齿圈32、与太阳轮31啮合并且与齿圈32啮合的多个行星轮33、以自由自转且自由公转的方式保持多个行星轮33的行星架34，并作为以太阳轮31、齿圈32和行星架34为旋转部件进行差动作用的行星齿轮机构而构成。分别地，发动机22的曲轴26与作为内燃机侧旋转部件的行星架34联结，电机MG1与太阳轮31联结，减速齿轮35经由齿圈轴32a与作为车轴侧旋转部件的齿圈32联结，动力分配合并机构30在电机MG1作为发电机而发挥功能时，将从行星架34输入的来自发动机22的动力根据其传动比向太阳轮31侧和齿圈32侧进行分配；在电机MG1作为电动机而发挥功能时，将从行星架34输入的来自发动机22的动力和从太阳轮31输入的来自电机MG1的动力进行合并后输出到齿圈32侧。被输出到齿圈32的动力从齿圈轴32a经由齿轮机构37以及差动齿轮38最终被输出到作为驱动轮的车轮39a、39b。
电机MG1以及MG2均构成为可作为发电机工作并且可作为电动机工作的众所周知的同步发电电动机，经由逆变器41、42与作为二次电池的蓄电池50进行电力交换。将逆变器41、42和蓄电池50连接的电力线53作为各逆变器41、42共同使用的正极母线以及负极母线而构成，以使得由电机MG1、MG2任意一方所发电的电力能够用另一方电机来消耗。从而，可以使蓄电池50根据从电机MG1、MG2任意一方产生的电力或不足的电力而进行充放电，如果通过电机MG1、MG2而取得了电力收支的平衡，则蓄电池50不进行充放电。电机MG1、MG2均由电机用电子控制单元(以下称之为“电机ECU”)40来驱动控制。向电机ECU40输入为驱动控制电机MG1、MG2而需要的信号、例如来自对电机MG1、MG2的转子的旋转位置进行检测的旋转位置检测传感器43、44的信号和由未图示的电流传感器检测出的被施加到电机MG1、MG2的相电流等，从电机ECU40输出针对逆变器41、42的开关控制信号等。电机ECU40基于从旋转位置检测传感器43、44输入的信号执行未图示的转速计算程序，计算电机MG1、MG2的转子的转速Nm1、Nm2。另外，电机ECU40与混合动力ECU70进行通信，基于来自混合动力ECU70的控制信号等对电机MG1、MG2进行驱动控制并且根据需要将与电机MG1、MG2的运行状态有关的数据输出给混合动力ECU70。
蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下称之为“蓄电池ECU”)52来管理。向蓄电池ECU52输入为管理蓄电池50而需要的信号、例如来自被设置在蓄电池50的端子间的未图示的电压传感器的端子间电压、来自安装在被连接到蓄电池50的输出端子的电力线53上的未图示的电流传感器的充放电电流、来自被安装于蓄电池50的温度传感器51的蓄电池温度Tb等。另外，蓄电池ECU52根据需要将与蓄电池50的状态有关的数据借助于通信输出给混合动力ECU70及发动机ECU24。实施例的蓄电池ECU52，为了管理蓄电池50而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、或者基于该剩余容量SOC来计算出蓄电池50的充放电要求功率Pb*、或者基于剩余容量SOC和电池温度Tb来计算出作为蓄电池50的充电所容许的电力即充电容许电力的输入限制Win和作为蓄电池50的放电所容许的电力即放电容许电力的输出限制Wout。此外，对于蓄电池50的输入输出限制Win、Wout，可以基于蓄电池温度Tb来设定输入输出限制Win、Wout的基本值，并且基于蓄电池50的剩余容量SOC来设定输出限制用修正系数和输入限制用修正系数，对已设定的输入输出限制Win、Wout的基本值乘以修正系数，由此来进行设定。另外，蓄电池50还被用作构成对车室内进行空气调节(冷暖气)的空调单元(省略图示)的制冷循环的电动压缩机等的电源。进而，低压蓄电池55经由用于变换电压的DC/DC转换器54与蓄电池50连接，将来自高压侧的蓄电池50的电力进行电压变换后提供给低压蓄电池55侧。低压蓄电池55被用作以前/尾灯为首的各种辅助装置类的电源。
混合动力ECU70作为以CPU72为中心的微处理器而构成，除CPU72以外还包括存储处理程序的ROM74、暂时存储数据的RAM76、未图示的输入输出端口以及通信端口。通过输入端口向混合动力ECU70输入来自IG开关(启动开关)80的点火信号、来自对换挡杆(shift level)81的操作位置即换挡位置(shift position)SP进行检测的换挡位置传感器82的换挡位置SP、来自对油门踏板83的踩入量进行检测的油门踏板位置传感器84的油门开度Acc、来自对制动踏板85的踩入量进行检测的制动踏板行程传感器86的制动踏板行程BS、来自车速传感器87的车速V、来自用于指示前/尾灯的点灯/熄灯的电灯开关88的开关信号、来自用于指示执行基于空调单元的空气调节的A/C开关(空调执行指示开关)90的空调开关信号等。而且，混合动力ECU70如上述那样通过通信端口与发动机ECU24及电机ECU40、蓄电池ECU52等连接，与发动机ECU24及电机ECU40、蓄电池ECU52等进行各种控制信号及数据的交换。此外，在可以由换挡杆81设定的换挡位置SP中包含停车时所用的停车位置(P位置)、后退行驶用的倒挡位置(R位置)、中立的空挡位置(N位置)、通常的前进行驶用的驱动位置(D位置)等。
在如上述那样构成的混合动力汽车20中，基于与驾驶员的油门踏板83的踩入量对应的油门开度Acc和车速V来计算应当输出给作为车轴的齿圈轴32a的要求转矩，并对发动机22、电机MG1和电机MG2进行控制，以使将与此要求转矩对应的动力输出到齿圈轴32a。作为发动机22、电机MG1和电机MG2的运行控制模式有：转矩变换运行模式，对发动机22进行运行控制以使得从发动机22输出与要求转矩相称的动力，并且对电机MG1和MG2进行驱动控制以使得从发动机22输出的动力的全部通过动力分配合并机构30、电机MG1和电机MG2进行转矩变换后输出给齿圈轴32a；充放电运行模式，对发动机22进行运行控制以使得从发动机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称的动力，并且对电机MG1和MG2进行驱动控制以使得伴随着蓄电池50的充放电从发动机22输出的动力的全部或者其一部分伴随着利用动力分配合并机构30、电机MG1和电机MG2进行的转矩变换，而将要求动力输出到齿圈轴32a；以及以停止发动机22的运行并从电机MG2将与要求动力相称的动力输出到齿圈轴32a的方式进行运行控制的电机运行模式等。而且，在实施例中，在使发动机22运行的转矩变换运行模式等下，规定的发动机停止条件一成立则停止发动机22。将运行模式切换到使电机MG2输出与要求转矩相称的转矩的电机运行模式。
接着，对上述实施例的混合动力汽车20的动作、特别是在IG开关80接通并完成系统起动以后混合动力汽车20处于停车期间的动作进行说明。图3是表示在接通IG开关80并完成系统起动以后混合动力汽车20已停车时由混合动力ECU70每隔规定时间执行的停车时运行控制程序之一例的流程图。
在开始图3的停车时运行控制程序之际，混合动力ECU70的CPU72执行来自换挡位置传感器82的换挡位置SP、由水温传感器181检测出的冷却水温Tw、由催化剂温度传感器187检测出的催化剂床层温度Tcat、蓄电池50的剩余容量SOC、规定的电灯开关标志Flight以及A/C开关标志Fac的值之类的控制所需要的数据的输入处理(步骤S100)。在实施例中，将冷却水温Tw和催化剂床层温度Tcat设为，是通过通信从发动机ECU24输入由水温传感器181和催化剂温度传感器187检测出的结果的温度值，将蓄电池50的剩余容量SOC设为，是通过通信从蓄电池ECU52进行输入的值。另外，电灯开关标志Flight，在前/尾灯熄灯时被设定成值0，并且若通过驾驶员进行电灯开关88的操作等而使前/尾灯点灯则被设定成值1并保持在规定的存储区域中。进而，A/C开关标志Fac，在A/C开关90接通时被设定成值0，并且若A/C开关90断开则被设定成值1并保持在规定的存储区域中。此外，作为催化剂床层温度Tcat，还可以取代由催化剂温度传感器187所实测的结果而采用基于来自空气流量计183的进气量GA和来自水温传感器181的冷却水温Tw、来自A/F传感器的空燃比AF、点火时期的滞后量等由发动机ECU24等推定出的结果。
在步骤S100的数据输入处理以后，判定所输入的蓄电池50的剩余容量SOC是否大于等于规定的预热执行剩余容量Sref(例如30％左右)(步骤S110)，如果剩余容量SOC大于等于预热执行剩余容量Sref则进一步判定在步骤S100输入的催化剂床层温度Tcat是否小于等于规定的预热执行温度Twup(例如300℃左右)(步骤S120)。而且，例如在冷机状态完成了系统起动的情况那样当催化剂床层温度Tcat小于等于预热执行温度Twup时，执行发动机22的催化剂预热运行(步骤S130)，另一方面，如果催化剂床层温度Tcat超过了预热执行温度Twup，则将发动机22维持于停止状态(步骤S140)，并再次执行步骤S100以后的处理。这里，在执行发动机22的催化剂预热运行之际，如果发动机22尚未起动则一边伴随着来自蓄电池50的放电利用电机MG1来起动发动机22并且借助于来自电机MG2的转矩输出抵消由电机MG1输出到作为车轴的齿圈轴32a的转矩，一边开始针对发动机22的燃料喷射和点火处理使发动机22起动。而且，借助于来自电机MG1的转矩输出将发动机22的转速Ne保持于规定转速(例如怠速时的转速)的同时一边使点火时期比通常时大幅滞后一边使发动机22运行。通过执行这样的催化剂预热运行，就可以使排气的温度上升以良好地促进对来自发动机22的排气进行净化的排气净化催化剂141的激活。为了执行这种催化剂预热运行，混合动力ECU70按照预定的顺序来设定发动机22的目标转速Ne*及目标转矩Te*、电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*，并分别地将发动机22的目标转速Ne*及目标转矩Te*发送给发动机ECU24，将电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给电机ECU40。而且，接收到目标转速Ne*及目标转矩Te*的发动机ECU24执行按照催化剂预热运行用的控制顺序的燃料喷射控制及点火时期控制以获得目标转速Ne*和目标转矩Te*。另外，接收到转矩指令Tm1*、Tm2*的电机ECU40进行逆变器41、42的开关元件的开关控制，以使用转矩指令Tm1*来驱动电机MG1并且使用转矩指令Tm2*来驱动电机MG2。此外，为了执行这样的发动机22的催化剂预热运行，在发动机22的起动及之后的催化剂预热运行之际，蓄电池50基本上为放电状态，所以最好是以充分的余量来设定上述预热执行剩余容量Sref的值，以确保在催化剂预热运行执行后所需要的足够的剩余容量SOC。
另一方面，当在步骤S110中判断为在步骤S100所输入的蓄电池50的剩余容量SOC低于预热执行剩余容量Sref而不应当执行上述催化剂预热运行的情况下，进一步判定在步骤S100所输入的催化剂床层温度Tcat是否大于等于规定的充电执行温度Tchg(例如200℃左右)(步骤S150)。将作为在步骤S150中所用的阈值的充电执行温度Tchg预先确定为在执行发动机22的怠速运行时充分地确保排气净化催化剂141的净化性能的催化剂床层温度。而且，在催化剂床层温度Tcat大于等于充电执行温度Tchg的情况下，在混合动力汽车20已停车过程中执行伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电(步骤S210)，并再次执行步骤S100以后的处理。在执行这样的伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电之际，如果发动机22尚未起动，混合动力ECU70就在按照上述顺序使发动机22起动的基础上，设定发动机22的目标转速Ne*及目标转矩Te*、电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*以使发动机22输出规定的转矩并且以与换挡位置SP相应的怠速转速Neidl进行旋转，并分别将发动机22的目标转速Ne*及目标转矩Te*发送给发动机ECU24，将电机MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*发送给电机ECU40。由此，可以利用伴随于发动机22怠速运行而获得的来自电机MG1的发电电力对蓄电池50进行充电。
另外，当在步骤S150中判断为催化剂床层温度Tcat低于充电执行温度Tchg时，基于在步骤S100输入的电灯开关标志Flight以及A/C开关标志Fac的值来设定充电执行剩余容量Schg(步骤S160)。这种充电执行剩余容量Schg是为了在蓄电池50的剩余容量SOC极少时即便多少导致排气排放恶化也对蓄电池50强制地进行充电而确定的值，基本上被设为小于预热执行剩余容量Srcf的值。在实施例中预先确定好充电执行剩余容量Schg的基本值(例如10％左右)，在前/尾灯被点灯而使电灯开关标志Flight设定成值1时，将充电执行剩余容量Schg设定为在基本值上相加了正的规定值S1(例如2％左右)后的值，在A/C开关90被接通而使A/C开关标志Fac设定成值1时，将充电执行剩余容量Schg设定为在基本值上相加了正的规定值S2(例如3％左右)后的值，在电灯开关标志Flight和A/C开关标志Fac双方被设定成值1时，将充电执行剩余容量Schg设定为在基本值上相加了值S1和S2后的值。即、在实施例中，根据蓄电池50的负载状态变更充电执行剩余容量Schg。而且，判定在步骤S100输入的蓄电池50的剩余容量SOC是否小于等于充电执行剩余容量Schg(步骤S170)，如果剩余容量SOC小于等于充电执行剩余容量Schg，就执行上述的伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电(步骤S210)。由此，在蓄电池50的剩余容量SOC是小于等于充电执行剩余容量Schg的极少的情况下，即便多少导致排气排放恶化也对蓄电池50强制地进行充电，据此就可以保护蓄电池50等。
相对于此，当在步骤S170中判断为在步骤S100输入的蓄电池50的剩余容量SOC超过充电执行剩余容量Schg的情况下，基于在步骤S100输入的换挡位置SP和发动机22的冷却水温Tw来导出发动机22怠速时的推定进气量GAidl(g/s)(步骤S180)。这里，一般而言，作为发动机22的温度的冷却水温Tw越低发动机22怠速时的进气量则越多。另外，在实施例的混合动力汽车20中，考虑车辆振动等，在将换挡位置SP设定于主要是停车时用的P位置及N位置时和设定于通常行驶用的D位置时，发动机22的怠速转速Neidl为不同的值，由此，发动机22怠速时的进气量根据换挡位置SP不同而变化。为此，在实施例中预先确定好冷却水温Tw、换挡位置SP和发动机22怠速时的推定进气量GAidl之间的关系并作为推定进气量导出用映射存储在ROM74中，根据该映射来导出/设定与所给出的冷却水温Tw和换挡位置SP相对应的值作为推定进气量GAidl。图4中表示推定进气量导出用映射之一例。
如果这样导出了推定进气量GAidl，则基于所导出的推定进气量GAidl来设定充电容许下限温度Tcmin(步骤S190)。这里，在蓄电池50的剩余容量SOC低于预热执行剩余容量Sref并且超过了充电执行剩余容量Schg、且催化剂床层温度Tcat低于充电执行温度Tchg时，对于催化剂预热运行和蓄电池50的强制充电均不执行，这不是说从改善排气排放和确保蓄电池50的剩余容量的任何方面来看都理想，而是即使在这种状态下也应当能够抑制排气排放恶化的同时确保蓄电池50的剩余容量SOC。另外，在混合动力汽车20已停车过程中为了对蓄电池50进行充电而使发动机22怠速运行时，排气净化催化剂141的净化性能与催化剂床层温度Tcat和怠速时的推定进气量GAidl具有相关性。即、如果伴随于发动机22怠速运行的进气量(排气量)较少，则即使催化剂床层温度Tcat多少低些也能够良好地净化来自发动机22的排气而不会导致排气排放的恶化。根据这一点，在实施例中，预先确定发动机22怠速时的推定进气量GAidl与充电容许下限温度Tcmin之间的关系并作为充电容许下限温度设定用映射存储在ROM74中，根据该映射来导出/设定与所给出的推定进气量GAidl相对应的值作为充电容许下限温度Tcmin。图5中表示充电容许下限温度设定用映射之一例。如果这样设定了充电容许下限温度Tcmin，则判定在步骤S100输入的催化剂床层温度Tcat是否低于充电容许下限温度Tcmin(步骤S200)。而且，如果催化剂床层温度Tcat低于充电容许下限温度Tcmin，则将发动机22维持于停止状态(步骤S140)，另一方面，如果催化剂床层温度Tcat大于等于充电容许下限温度Tcmin则在混合动力汽车20已停车过程中执行伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电(步骤S210)，并再次执行步骤S100以后的处理。由此，如图6所示那样，即使在蓄电池50的剩余容量SOC低于预热执行剩余容量Sref并且超过了充电执行剩余容量Schg、且催化剂床层温度Tcat低于充电执行温度Tchg时，也可以在不导致排气排放恶化的范围内(图6中的变动区域内)使发动机22怠速运行来对蓄电池50进行充电，以使蓄电池50的剩余容量SOC增加。
如以上所说明那样，在实施例的混合动力汽车20中，在系统起动之际基于对来自发动机22的排气进行净化的排气净化催化剂141的催化剂床层温度Tcat以及蓄电池50的剩余容量SOC来判定可否执行促进排气净化催化剂141的激活的发动机22的催化剂预热运行(步骤S110、S140)，并在判断为不应执行催化剂预热运行时，进一步基于催化剂床层温度Tcat以及蓄电池50的剩余容量SOC和发动机22怠速时的推定进气量GAidl来判定可否执行伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电(步骤S150～S200)。而且，在判断为应当执行催化剂预热运行时对发动机22和电机MG1及MG2进行控制以执行该催化剂预热运行(步骤S130)，在判断为应当执行伴随着发动机22怠速运行的强制充电时，对发动机22和电机MG1及MG2进行控制以执行该强制充电(步骤S210)。若这样基于催化剂床层温度Tcat和蓄电池50的剩余容量SOC来判定可否执行发动机22的催化剂预热运行，就可以考虑其后的从蓄电池50放电的必要性等来决定是否应当执行发动机22的催化剂预热运行。另外，在如混合动力汽车20那样在停车中为了对蓄电池50进行充电而使发动机22怠速运行的情况下，排气净化催化剂141的净化性能与催化剂床层温度Tcat以及怠速时的推定进气量GAidl具有相关性。从而，若在判断为不应执行催化剂预热运行时基于催化剂床层温度Tcat、蓄电池50的剩余容量SOC和发动机22怠速时的推定进气量GAidl来判定可否执行伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电，就可以在能够利用排气净化催化剂141良好地净化来自发动机22的排气的情况下容许执行伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电。由此，在混合动力汽车20中，就可以更为适当地执行发动机22的催化剂预热运行和用于对蓄电池50进行充电的发动机22的怠速运行，以使抑制排气排放恶化的同时确保蓄电池50的剩余容量SOC。
另外，如实施例那样，如果在剩余容量SOC大于等于预热执行剩余容量Sref并且催化剂床层温度Tcat小于等于预热执行温度Twup时判断为应当执行催化剂预热运行，就可以执行发动机22的催化剂预热运行以抑制排气排放恶化并且确保执行催化剂预热运行以后的蓄电池50的剩余容量SOC。进而，在实施例的混合动力汽车20中，在剩余容量SOC小于等于比预热执行剩余容量Sref小的充电执行剩余容量Schg时、剩余容量SOC低于预热执行剩余容量SOC并且催化剂床层温度Tcat大于等于充电执行温度Tchg时、以及剩余容量SOC超过充电执行剩余容量Schg并且催化剂床层温度Tcat大于等于基于推定进气量GAidl的充电容许下限温度Tcmin时，判断为应当执行伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电。由此，除了根据与催化剂床层温度Tcat的关系即便执行伴随着发动机22怠速运行的强制充电也没有问题的情况以外(Tcat≥Tchg的情况)，在蓄电池50的剩余容量SOC极其少而小于等于充电执行剩余容量Schg的情况下即便多少导致排气排放的恶化也使伴随着发动机22怠速运行的强制充电执行，并且，在蓄电池50的剩余容量SOC超过充电执行剩余容量Schg时仅在可以利用排气净化催化剂141良好地净化来自发动机22的排气的情况下容许执行伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电，以可以抑制排气排放恶化的同时确保蓄电池50的剩余容量SOC。
另外，在上述混合动力汽车20中，一般而言，发动机22的温度越低发动机22怠速时的进气量则越多，在设定了主要是停车时用的P或者N位置时和设定了通常行驶用的D位置时，发动机22怠速时的进气量不同，据此，基于发动机22的冷却水温Tw和换挡位置SP来导出怠速时的推定进气量GAidl。由此，可以更高精度地导出该推定进气量GAidl，若根据这样导出的推定进气量GAidl来设定充电容许下限温度Tcmin(步骤S190)，就可以更为适当地判定可否执行伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电。进而，若根据基于前/尾灯的点灯状态及空调单元的工作状态的蓄电池50的负载状态来变更充电执行剩余容量SOC，则可以最低限度确保与蓄电池50的负载状态相应的剩余容量SOC，所以就能够抑制起因于蓄电池50的剩余容量SOC不足的混合动力汽车20的作动不良。另外，在上述混合动力汽车20中，在执行催化剂预热运行之际利用电机MG1使发动机22的转速Ne保持于规定转速并且使发动机22的点火时期比通常时滞后，所以就可以在执行催化剂预热运行之际使排气的温度上升，以良好地促进来自发动机的排气的净化催化剂141的激活。
此外，虽然上述实施例是设在系统起动以后混合动力汽车20处于停车期间判定可否执行催化剂预热运行或者强制充电而进行了说明，但在实施例的混合动力汽车20中，即便在执行图3的停车时运行控制程序的过程中将换挡位置SP设为D位置并且已踩下油门踏板83时执行发动机22的催化剂预热运行，也可以通过使电机MG2向作为车轴的齿圈轴32a输出驾驶员要求的动力，来一边继续催化剂预热运行一边行驶。另外，当在执行图3的停车时运行控制程序的过程中将换挡位置SP设为D位置并且已踩下油门踏板83时执行伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电的情况下，也可以一边继续伴随着发动机22怠速运行的蓄电池50的强制充电一边使电机MG2向作为车轴的齿圈轴32a输出驾驶员要求的动力，还可以对电机MG1和MG2进行控制，以使发动机22输出行驶和蓄电池50充电所需要的功率的全部，并且使从发动机22输出的动力的一部分伴随着基于动力分配合并机构30、电机MG1和电机MG2进行的转矩变换而输出给齿圈轴32a。另外，虽然在实施例的混合动力汽车20中，作为车轴的齿圈轴32a和电机MG2通过将电机MG2的转速减速后传递给齿圈轴32a的减速齿轮35而联结起来，但也可以取代减速齿轮35而采用例如具有Hi、Lo两级的变速级或者3级以上的变速级的将电机MG2的转速进行变速后传递给齿圈轴32a的变速机。进而，虽然实施例的混合动力汽车20是将电机MG2的动力输出给齿圈轴32a上所连接的车轴，但本发明的应用对象并不限于此。即、本发明还可以应用于如图7所示的作为变形例的混合动力汽车20A那样，将电机MG2的动力输出给与齿圈轴32a所连接的车轴(连接车轮39a、39b的车轴)不同的车轴(图7中的车轮39c、39d所连接的车轴)的混合动力汽车。另外，虽然实施例的混合动力汽车20是通过动力分配合并机构30将发动机22的动力输出给作为车轮39a、39b所连接的车轴的齿圈轴32a，但本发明的应用对象并不限于此。即、本发明还可以应用于如图8所示的作为变形例的混合动力汽车20B那样具备双转子电机230的混合动力汽车，该双转子电机230具有连接到发动机22的曲轴的内转子232和连接到将动力输出给车轮39a、39b的车轴的外转子234，将发动机22的动力的一部分传递给车轴并且将剩余的动力变换成电力。
这里，对上述各实施例以及变形例的主要要素与发明内容栏中所记载的发明的主要要素的对应关系进行说明。即、在上述实施例以及变形例中，发动机22相当于“内燃机”，包含对从发动机22排出的排气进行净化的排气净化催化剂141的净化装置142相当于“净化单元”，检测排气净化催化剂141的温度的催化剂温度传感器187相当于“催化剂温度取得单元”，电机MG1以及动力分配合并机构30的组合和双转子电机230相当于“电力动力输入输出单元”，电机MG2相当于“电机”，可以与电机MG1和MG2交换电力的蓄电池50相当于“蓄电单元”，计算蓄电池50的剩余容量SOC的蓄电池ECU52相当于“剩余容量取得单元”，与发动机22的曲轴26和作为车轴的齿圈轴32a连接的动力分配合并机构30和电机MG1的组合或双转子电机230相当于“电力动力输入输出单元”，执行图3的步骤S110、S120的处理的混合动力ECU70相当于“催化剂预热可否判定单元”，执行图3的步骤S150～S200的处理的混合动力ECU70相当于“强制充电可否判定单元”，执行图3的步骤S130、S210等的处理的混合动力ECU70和发动机ECU24、电机ECU40相当于“控制单元”。另外，检测发动机22的冷却水温Tw的水温传感器181相当于“温度检测单元”，换挡杆81相当于“换挡位置选择单元”，电机MG1相当于“发电用电机”，动力分配合并机构30相当于“三轴式动力输入输出单元”。
此外，“内燃机”并不限于接受汽油或轻油之类的碳氢化合物系的燃料供给并输出动力的发动机22，诸如氢气发动机之类的其他任何形式都可以。“净化单元”只要是包含用于对从内燃机排出的排气进行净化的催化剂，则任何形式都可以。“催化剂温度取得单元”并不限于对催化剂的温度进行实测，也可以是基于内燃机的各种参数来推定催化剂的温度那样的任何形式。“电力动力输入输出单元”并不限于电机MG1和动力分配合并机构30的组合或双转子电动机230，只要是连接到规定的车轴和内燃机的内燃机轴并可以利用来自内燃机的动力的至少一部分进行发电并且伴随着电力的输入输出向车轴输出动力或从车轴输入动力，则可以是其他的任何形式。“电机”和“发电用电机”并不限于如电机MG1、MG2那样的同步发电电动机，也可以是感应电机之类其他任何形式。“蓄电单元”并不限于诸如蓄电池50那样的二次电池，只要是可以与电机交换电力则可以是电容器之类的其他任何形式。“剩余容量取得单元”，只要是可以取得蓄电单元的剩余容量，则也可以是任何形式。“催化剂预热可否判定单元”，只要是可以在系统启动之际基于所取得的催化剂的温度和剩余容量来判定可否执行促进催化剂的激活的内燃机的催化剂预热运行，则也可以是任何形式。“强制充电可否判定单元”，只要是在判断为不应执行催化剂预热运行时基于所取得的催化剂的温度及剩余容量和内燃机怠速时的推定进气量来判定可否执行伴随着内燃机怠速运行的蓄电单元的强制充电，则也可以是任何形式。“控制单元”，只要是在判断为应当执行催化剂预热运行时对内燃机、电力动力输入输出单元和电机进行控制以执行该催化剂预热运行，而在判断为应当执行强制充电时对内燃机、电力动力输入输出单元和电机进行控制以执行该强制充电，则不限于混合动力ECU70、发动机ECU24和电机ECU40的组合，也可以是单一的电子控制单元那样的其他任何形式。不管怎样，对于这些实施例的主要要素和发明内容栏所记载的发明的主要要素的对应关系，实施例是用来具体地说明用于实施发明内容栏所记载的发明的最佳方式之一例，所以并非限定发明内容栏所记载的发明之要素的例子。即、实施例只不过是发明内容栏所记载的发明的具体一例，应当基于该栏的记载来进行发明内容栏所记载的发明的解释。
以上，使用实施例对本发明的实施方式进行了说明，但不言而喻本发明不被上述实施例所限定，在不脱离本发明要点的范围内可以进行各种各样的变更。
工业上的可利用性
本发明可以利用在混合动力汽车的制造产业等中。
Claims (16)
1.一种混合动力汽车，其中，具备：
内燃机；
净化单元，包含用于净化从上述内燃机排出的排气的催化剂；
催化剂温度取得单元，取得上述催化剂的温度；
电力动力输入输出单元，被连接于规定的车轴和上述内燃机的内燃机轴，可以利用来自上述内燃机的动力的至少一部分进行发电并且可以伴随着电力的输入输出对上述车轴输出动力或从上述车轴输入动力；
电机，可以对上述车轴或者不同于该车轴的其他车轴输出动力；
蓄电单元，可以与上述电力动力输入输出单元以及上述电机交换电力；
剩余容量取得单元，取得上述蓄电单元的剩余容量；
催化剂预热可否判定单元，在系统启动之际，基于上述取得的催化剂的温度以及剩余容量来判断可否执行用于促进该催化剂的激活的上述内燃机的催化剂预热运行；
强制充电可否判定单元，在由上述催化剂预热可否判定单元判断为不应执行上述催化剂预热运行时，基于上述所取得的催化剂的温度、剩余容量和上述内燃机怠速时的推定进气量来判定可否执行伴随着上述内燃机怠速运行的上述蓄电单元的强制充电；以及
控制单元，在由上述催化剂预热可否判定单元判断为应当执行上述催化剂预热运行时，对上述内燃机、上述电力动力输入输出单元和上述电机进行控制，以执行该催化剂预热运行，在由上述强制充电可否判定单元判断为应当执行上述强制充电时，对上述内燃机、上述电力动力输入输出单元和上述电机进行控制，以执行该强制充电。
2.按照权利要求1所记载的混合动力汽车，其中，
上述催化剂预热可否判定单元，在上述取得的剩余容量大于等于规定的预热执行剩余容量并且上述取得的催化剂的温度小于等于规定的预热执行温度时，判断为应当执行上述催化剂预热运行。
3.按照权利要求2所记载的混合动力汽车，其中，
上述强制充电可否判定单元，在上述取得的剩余容量小于等于比上述预热执行剩余容量小的规定的充电执行剩余容量时、上述取得的剩余容量低于上述预热执行剩余容量并且上述取得的催化剂的温度大于等于规定的充电执行温度时、以及上述取得的剩余容量超过上述充电执行剩余容量并且上述取得的催化剂的温度大于等于基于上述推定进气量的规定的充电容许下限温度时，判断为应当执行上述强制充电。
4.按照权利要求3所记载的混合动力汽车，其中，还具备：
温度取得单元，取得上述内燃机的温度；
换挡位置选择单元，至少允许驾驶员选择停车时用以及通常行驶用的换挡位置，
基于上述取得的温度和上述换挡位置导出上述推定进气量，根据上述导出的推定进气量变更上述充电容许下限温度。
5.按照权利要求3所记载的混合动力汽车，其中，
根据上述蓄电单元的负载状态变更上述充电执行剩余容量。
6.按照权利要求1所记载的混合动力汽车，其中，
在执行上述催化剂预热运行之际，通过上述电力动力输入输出单元使上述内燃机的转速保持在规定转速，并且，使上述内燃机的点火时期比通常时滞后。
7.按照权利要求1所记载的混合动力汽车，其中，
上述催化剂预热可否判定单元和上述强制充电可否判定单元，在系统启动以后上述混合动力汽车停车的期间，判定可否执行上述催化剂预热运行或者上述强制充电。
8.按照权利要求1所记载的混合动力汽车，其中，
上述电力动力输入输出单元包括：发电用电机，可以输入输出动力；和三轴式动力输入输出单元，被连接于上述车轴、上述内燃机的上述内燃机轴和上述发电用电机的旋转轴这3轴，并向剩余的轴输出或从剩余的轴输入动力，其中，该动力基于在这3轴之中的任意2轴输入输出的动力。
9.一种混合动力汽车的控制方法，其中，所述混合动力汽车具备：内燃机；净化单元，包含用于净化从上述内燃机排出的排气的催化剂；电力动力输入输出单元，被连接于规定的车轴和上述内燃机的内燃机轴，可以利用来自上述内燃机的动力的至少一部分进行发电并且可以伴随着电力的输入输出对上述车轴输出动力或从上述车轴输入动力；电机，可以对上述车轴或者不同于该车轴的其他车轴输出动力；蓄电单元，可以与上述电力动力输入输出单元以及上述电机交换电力，所述混合动力汽车的控制方法包括以下步骤：
(a)基于上述催化剂的温度以及上述蓄电单元的剩余容量来判定可否执行用于促进该催化剂的激活的上述内燃机的催化剂预热运行；
(b)当在步骤(a)中判断为不应执行上述催化剂预热运行时，基于上述催化剂的温度、上述蓄电单元的剩余容量和上述内燃机怠速时的推定进气量来判定可否执行伴随着上述内燃机怠速运行的上述内燃机的强制充电；
(c)当在步骤(a)中判断为应当执行上述催化剂预热运行时，对上述内燃机、上述电力动力输入输出单元和上述电机进行控制，以执行该催化剂预热运行，当在步骤(b)中判断为应当执行上述强制充电时，对上述内燃机、上述电力动力输入输出单元和上述电机进行控制，以执行该强制充电。
10.按照权利要求9所记载的混合动力汽车的控制方法，其中，
在步骤(a)中，在上述蓄电单元的剩余容量大于等于规定的预热执行剩余容量并且上述催化剂的温度小于等于规定的预热执行温度时，判断为应当执行上述催化剂预热运行。
11.按照权利要求10所记载的混合动力汽车的控制方法，其中，
在步骤(b)中，在上述蓄电单元的剩余容量小于等于比上述预热执行剩余容量小的规定的充电执行剩余容量时、上述蓄电单元的剩余容量低于上述预热执行剩余容量并且上述催化剂的温度大于等于规定的充电执行温度时、以及上述蓄电单元的剩余容量超过上述充电执行剩余容量并且上述催化剂的温度大于等于基于上述推定进气量的规定的充电容许下限温度时，判断为应当执行上述强制充电。
12.按照权利要求11所记载的混合动力汽车的控制方法，其中，
基于上述内燃机的温度和换挡位置选择单元的换挡位置导出上述推定进气量，根据上述导出的推定进气量变更上述充电容许下限温度，该换挡位置选择单元至少允许驾驶员选择停车时用以及通常行驶用的换挡位置。
13.按照权利要求11所记载的混合动力汽车的控制方法，其中，
根据上述蓄电单元的负载状态变更上述充电执行剩余容量。
14.按照权利要求9所记载的混合动力汽车的控制方法，其中，
当在步骤(c)中执行上述催化剂预热运行之际，控制上述电力动力输入输出单元以使上述内燃机的转速保持在规定转速，并且，使上述内燃机的点火时期比通常时滞后。
15.按照权利要求9所记载的混合动力汽车的控制方法，其中，
在系统启动以后上述混合动力汽车停车的期间执行步骤(a)。
16.按照权利要求9所记载的混合动力汽车的控制方法，其中，
上述混合动力汽车的上述电力动力输入输出单元包括：发电用电机，可以输入输出动力；和三轴式动力输入输出单元，被连接于上述车轴、上述内燃机的上述内燃机轴和上述发电用电机的旋转轴这3轴，并将基于在这3轴之中的任意2轴输入输出的动力的动力向剩余的轴输出或从剩余的轴输入。
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