CN101855432A - 内燃机装置以及搭载该内燃机装置的车辆、内燃机装置的控制方法 - Google Patents

内燃机装置以及搭载该内燃机装置的车辆、内燃机装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

当发动机的冷却水温Tw为第一温度Tw1以上执行EGR时从EGR关用动作线Loff切换到EGR开用动作线Lon来设定执行用线Lx(S120、S180、S190)，当冷却水温Tw变为了小于比第一温度Tw1低的第二温度Tw2时从EGR开用动作线Lon向EGR关用动作线Loff切换执行用动作线Lx来进行设定(S120、S130)，控制发动机。由此，能够抑制频繁地切换执行用动作线Lx，其结果是，能够抑制伴随根据需要执行EGR的发动机的运行状态变得不稳定。

Description

内燃机装置以及搭载该内燃机装置的车辆、内燃机装置的控制方法
技术领域
本发明涉及内燃机装置以及搭载该内燃机装置的车辆、内燃机装置的控制方法。
背景技术
以往，作为此种内燃机装置，提出了如下装置：具备发动机和进行将发动机的排气供给至其进气系统的排气供给(EGR)的EGR装置，将确定发动机的转速和转矩之间关系的多个动作线中的一个设定为执行用动作线，基于设定的执行用动作线和对发动机要求的要求功率来控制发动机(例如，参照专利文献1)。在该内燃机装置中，基于对发动机要求的要求功率等，将不伴随EGR而运行发动机时的燃料经济性优先动作线、用于输出与伴随EGR运行发动机时的燃料经济性优先动作线相比更小的转矩的高EGR动作线、低EGR动作线等设定为执行用动作线来控制发动机。
专利文献1：日本特开2004-360672号公报
发明内容
在上述内燃机装置、能够根据EGR的开关切换发动机的动作线的内燃机装置中，如果短时间内频繁进行EGR的开关，则由于频繁地改变对发动机的进气系统的排气供给量，所以产生发动机的运行状态不稳定的情况。此外，在该情况下，由于根据EGR的开关也频繁地切换动作线，所以存在发动机的转速等被改变、进而发动机的运行状态变得不稳定的情况。
本发明的内燃机装置以及搭载该内燃机装置的车辆、内燃机装置的控制方法以抑制伴随需要相应的排气供给的内燃机的运行状态变得不稳定为主要目的。
本发明的内燃机装置以及搭载该内燃机装置的车辆、内燃机装置的控制方法，为了达成上述主要目的采用以下单元。
本发明的内燃机装置是具备内燃机的内燃机装置，其要旨在于，具备：排气供给单元，其进行将所述内燃机的排气向该内燃机的进气系统供给的排气供给；温度检测单元，其检测所述内燃机的冷却水的温度；目标功率设定单元，其设定应该从所述内燃机输出的目标功率；执行用关系设定单元，其在作为所述内燃机的转速和转矩的关系的第一关系被设定为执行用关系时，当所述检测出的冷却水的温度为第一温度以上、由所述排气供给单元执行了排气供给时，将与所述第一关系相比转矩更小的第二关系设定为执行用关系，在所述第二关系被设定为执行用关系时，当所述检测出的冷却水的温度变为了小于比所述第一温度低的第二温度时，将所述第一关系设定为执行用关系；以及控制单元，其控制所述内燃机和所述排气供给单元，使得伴随根据需要由所述排气供给单元进行的排气供给，根据所述已设定的执行用关系从该内燃机输出所述已设定的目标功率。
在本发明的内燃机装置中，在作为内燃机的转速和转矩的关系的第一关系被设定为执行用关系时，当内燃机的冷却水的温度为第一温度以上、由排气供给单元执行了排气供给时，将与第一关系相比转矩更小的第二关系设定为执行用关系，在第二关系被设定为执行用关系时，当内燃机的冷却水的温度变为了小于比所述第一温度低的第二温度时，将第一关系设定为执行用关系；控制内燃机和排气供给单元，使得伴随根据需要由排气供给单元进行的排气供给，根据已设定的执行用关系从内燃机输出应该输出的目标功率。因此，至少内燃机的冷却水的温度不变化，则执行用关系不改变，所以能够抑制频繁地改变执行用关系。其结果是，能够抑制伴随根据需要进行的排气供给，内燃机的运行状态变得不稳定。在此，作为“第一关系”，包含在没有由排气供给单元进行排气供给时高效运行内燃机的转速和转矩的关系，作为“第二关系”，包含在由排气供给单元进行排气供给时高效运行内燃机的转速和转矩的关系，
在这样的本发明的内燃机装置中，所述控制单元是如下单元：在包括所述检测出的冷却水的温度为所述第一温度以上的条件的排气供给执行条件成立时，控制所述排气供给单元使其执行所述排气供给。这样，根据排气供给执行条件的成立，将与第一关系相比转矩小的第二关系设定为执行用关系，所以能够使伴随排气供给的内燃机的运行状态更适当。
本发明的车辆，是搭载上述任一方式的本发明的内燃机装置的车辆，即，基本上，该内燃机装置具备：内燃机；排气供给单元，其进行将所述内燃机的排气向该内燃机的进气系统供给的排气供给；温度检测单元，其检测所述内燃机的冷却水的温度；目标功率设定单元，其设定应该从所述内燃机输出的目标功率；执行用关系设定单元，其在作为所述内燃机的转速和转矩的关系的第一关系被设定为执行用关系时，当所述检测出的冷却水的温度为所述第一温度以上、由所述排气供给单元执行了排气供给时，将与所述第一关系相比转矩更小的第二关系设定为执行用关系，在所述第二关系被设定为执行用关系时，当所述检测出的冷却水的温度变为了小于比所述第一温度低的第二温度时，将所述第一关系设定为执行用关系；以及控制单元，其控制所述内燃机和所述排气供给单元，使得伴随根据需要由所述排气供给单元进行的排气供给，根据所述已设定的执行用关系从该内燃机输出所述已设定的目标功率，所述目标功率设定单元是基于行驶所要求的要求驱动力来设定所述目标功率的单元。
在本发明的车辆中，搭载上述任一方式的本发明的内燃机装置，所以能够得到与本发明的内燃机装置得到的效果，例如能够抑制内燃机的运行状态变得不稳定的效果、能够使伴随排气供给的内燃机的运行状态更适当的效果等中的至少一部分同样的效果。
此外，在本发明的车辆中，还能够设为具备：能够向连结于车轴的驱动轴输出动力的电动机；电力动力输入输出单元，其连接于所述驱动轴并且以能够独立于该驱动轴进行旋转的方式连接于所述内燃机的输出轴，能够伴随电力和动力的输入输出，对所述驱动轴和所述输出轴输入输出动力；以及蓄电单元，其能够与所述电动机和所述电力动力输入输出单元进行电力的交换。
本发明的内燃机装置的控制方法是具备内燃机、和进行将所述内燃机的排气向该内燃机的进气系统供给的排气供给的排气供给单元的内燃机装置的控制方法，其特征在于，在作为所述内燃机的转速和转矩的关系的第一关系被设定为执行用关系时，当所述内燃机的冷却水的温度为第一温度以上、由所述排气供给单元执行了排气供给时，将与所述第一关系相比转矩更小的第二关系设定为执行用关系，在所述第二关系被设定为执行用关系时，当所述内燃机的冷却水的温度变为了小于比所述第一温度低的第二温度时，将所述第一关系设定为执行用关系，控制所述内燃机和所述排气供给单元，使得伴随根据需要由所述排气供给单元进行的排气供给，根据所述已设定的执行用关系从该内燃机输出应该从该内燃机输出的目标功率。
在本发明的内燃机装置的控制方法中，在作为内燃机的转速和转矩的关系的第一关系被设定为执行用关系时，当内燃机的冷却水的温度为第一温度以上、由排气供给单元执行了排气供给时，将与第一关系相比转矩更小的第二关系设定为执行用关系，在第二关系被设定为执行用关系时，当内燃机的冷却水的温度变为了小于比第一温度低的第二温度时，将第一关系设定为执行用关系，控制内燃机和排气供给单元，使得伴随根据需要由排气供给单元进行的排气供给，根据已设定的执行用关系从内燃机输出应该从内燃机输出的目标功率。因此，至少内燃机的冷却水的温度不变化，则执行用关系不改变，所以能够抑制频繁地改变执行用关系。其结果是，能够抑制伴随根据需要进行的排气供给，内燃机的运行状态变得不稳定。在此，作为“第一关系”，包含在没有由排气供给单元进行排气供给时高效运行内燃机的转速和转矩的关系，作为“第二关系”，包含在由排气供给单元进行排气供给时高效运行内燃机的转速和转矩的关系，
在这样的本发明的内燃机装置的控制方法中，在包括所述检测出的冷却水的温度为所述第一温度以上的条件的排气供给执行条件成立时，控制所述排气供给单元使其执行所述排气供给。这样，根据排气供给执行条件的成立，将与第一关系相比转矩小的第二关系设定为执行用关系，所以能够使伴随排气供给的内燃机的运行状态更适当。
附图说明
图1是表示搭载作为本发明的一个实施例的内燃机装置的混合动力汽车20的结构的概略的结构图。
图2是表示发动机22的结构的概略的结构图。
图3是表示由实施例的混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制程序的一例的流程图。
图4是表示要求转矩设定用映射图的一例的说明图。
图5是表示EGR关用动作线Loff和EGR开用动作线Lon的一例以及使用EGR关用动作线Loff作为执行用动作线来设定目标转速Ne*和目标转矩Te*的状况的说明图。
图6是示出表示在从发动机22输出功率的状态下行驶时的动力分配统合机构30的旋转要素中转速和转矩的力学关系的列线图的一例的说明图。
图7是表示变形例的混合动力汽车120的结构的概略的结构图。
图8是表示变形例的混合动力汽车220的结构的概略的结构图。
具体实施方式
下面，使用实施例对用于实施本发明的最佳的方式进行说明。图1是表示搭载作为本发明的一个实施例的内燃机装置的混合动力汽车20的结构的概略的结构图。实施例的混合动力汽车20，如图所示，具备发动机22；经由减震器28连接于作为发动机22的输出轴的曲轴26的三轴式动力分配统合机构30；连接于动力分配统合机构30的能够发电的电机MG1；安装在作为连接于动力分配统合机构30的驱动轴的齿圈轴32a上的减速齿轮35；连接于该减速齿轮35的电机MG2；和控制车辆整体的混合动力用电子控制单元70。在此，发动机22和运行控制该发动机22的发动机用电子控制单元24以及混合动力用电子控制单元70主要相当于实施例的内燃机装置。
发动机22被构成为能够通过例如汽油或轻油等的碳氢化合物类燃料输出动力的内燃机，如图2所示，经由节气门124吸入由空气净化器122净化过的空气并从燃料喷射阀126喷射汽油，混合吸入的空气和汽油，将该混合气体经由进气门128进入燃料室，通过由火花塞130产生的电火花使其急剧燃烧，将通过该能量被按下的活塞132的往返运动转换为曲轴26的旋转运动。来自发动机22的排气经由净化一氧化碳(CO)和烃类化合物(HC)、氮氧化物(NOx)的有害成分的净化装置(三效催化剂)134排出至外部的空气。在该净化装置134的后段设置有向进气侧供给排气的EGR管152，发动机22能够向进气侧供给作为不可燃气体的排气，将空气和排气以及汽油的混合气体吸引至燃烧室。
发动机22由发动机用电子控制单元(以下称发动机ECU)24控制。发动机ECU24作为以CPU(中央处理器)24a为中心的微处理机而构成，除了CPU24a之外还具备：存储处理程序的ROM24b、暂时存储数据的RAM24c和没有图示的输入输出端口和通信端口。经由输入端口向发动机ECU24输入：来自检测发动机22的状态的各种传感器的信号、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的冷却水的温度的水温传感器142的冷却水温、来自检测开闭对燃烧室吸排气的进气门128和排气门的凸轮轴的旋转位置的凸轮轴位置传感器144的凸轮轴位置、来自检测进气门124的位置的进气门位置传感器146的进气门开度、来自安装于进气管的空气流量计148的吸入空气量Qa、来自同样地安装于进气管的温度传感器149的进气温、来自空燃比传感器135a的空燃比、来自氧气传感器135b的氧信号等、来自检测EGR管152内的EGR气体温度的温度传感器156的EGR气体温度等。此外，从发动机ECU24经由输出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、对调节节气门124的位置的节气门电机136的驱动信号、对与点火器一体化的点火线圈138的控制信号、对能够改变进气门128的开闭时间的可变配气正时机构150的控制信号、对调节向进气侧供给的排气的供给量的EGR阀154的驱动信号等。另外，发动机ECU24，与混合动力用电子控制单元70通信，通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号运行控制发动机22，并根据需要输出发动机22的运行状态的相关数据。发动机ECU24还基于来自曲轴位置传感器140的曲轴位置来运算曲轴26的转速、即发动机22的转速Ne。
动力分配统合机构30，具备：外齿齿轮的太阳齿轮31、与该太阳齿轮31配置于同心圆上的内齿齿轮的齿圈32、咬合于太阳齿轮31并咬合于齿圈32的多个小齿轮33、和自转且公转自由地保持多个小齿轮33的行星架34；作为以太阳齿轮31、齿圈32和行星架34为旋转要素进行差动作用的行星齿轮机构而构成。动力分配统合机构30，在行星架34上连接有发动机22的曲轴26，在太阳轮31上连接有电机MG1，在齿圈32上经由齿圈轴32a连接有减速齿轮35，在电机MG1作为发电机发挥作用时将从行星架34输入的来自发动机22的动力在太阳齿轮31侧和齿圈32侧按照其齿轮比进行分配，在电机MG1作为电动机发挥作用时将从行星架34输入的来自发动机22的动力和从太阳齿轮31输入的来自电机MG1的动力进行统合，输出至齿圈32侧。输出至齿圈32的动力，从齿圈轴32a经由齿轮机构60和差速齿轮62最终输出至车辆的驱动轮63a、63b。
电机MG1和电机MG2，都作为能够作发动机驱动并能够作电动机驱动的公知的同步发电电动机而构成，经由变换器(inverter，逆变器)41、42与电池50进行电力的交换。连接变换器41、42和电池50的电力线54，作为各变换器41、42共用的正极母线和负极母线而构成，由电机MG1、MG2中任一方发电所得电力都能够由其他电机消耗。因而，电池50根据从电机MG1和电机MG2中任一方产生的电力、不足的电力进行充放电。如果通过电机MG1、MG2取得电力收支的平衡，则电池50不进行充放电。电机MG1、MG2都通过电机电子控制单元(以下称电机ECU)40进行驱动控制。向电机ECU40输入用于驱动控制电机MG1、MG2必要的信号，例如，来自检测电机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、通过没有图示的电流传感器检测的施加于电机MG1、MG2的相电流等；从电机ECU40输出对变换器41、42的开关控制信号。电机ECU40，与混合动力用电力控制单元70通信，通过来自混合动力用电力控制单元70的控制信号驱动控制电机MG1、MG2并根据需要将电机MG1、MG2的运行状态的相关数据输出至混合动力用电子控制单元70。电机ECU40还基于来自旋转位置检测传感器43、44的信号运算电机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2。
电池50由电池用电子控制单元(以下称电池ECU)52管理。向电池ECU52输入管理电池50所必要的信号，例如，来自设置于电池50的端子间的没有图示的电压传感器的端子间电压、来自安装在连接于电池50的输出端子的电力线54上的没有图示电流传感器的充放电电流、来自安装于电池50的温度传感器51的电池温度Tb等；根据需要通过通信将电池50的状态的相关数据输出至混合动力用电力控制单元70。另外，电池ECU52，为了管理电池50，也基于由电流传感器检测出的充放电电流的累计值来演算剩余容量(SOC)。
混合动力用电力控制单元70作为以CPU72为中心的微处理机而构成，除了CPU72之外还具备存储处理程序的ROM74、暂时存储数据的RAM76、和没有图示的输入输出端口和通信端口。经由输入端口向混合动力用电力控制单元70输入：来自点火开关80的点火信号、来自检测变速杆81的操作位置的变速杆位置传感器82的变速杆位置SP、来自检测加速踏板83的踏入量的加速踏板位置传感器84的加速踏板开度Acc、来自检测制动踏板85的踏入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。混合动力用电力控制单元70，如前面所述，与发动机ECU24、电机ECU40、电池ECU52经由通信端口连接，与发动机ECU24、电机ECU40、电池ECU52进行各种控制信号和/或数据的交换。
这样构成的实施例的混合动力汽车20，基于与驾驶者的加速踏板83的踏入量对应的加速开度Acc和车速V来计算应该输出至作为驱动轴的齿圈轴32a的要求转矩，运行控制发动机22、电机MG1和电机MG2使得对应于该要求转矩的要求动力被输出至齿圈轴32a。作为发动机22、电机MG1和电机MG2的运行控制，包括转矩转换运行模式、充放电运行模式和电机运行模式；该转矩转换运行模式，运行控制发动机22使得从发动机22输出与要求动力相符的动力，并驱动控制电机MG1和电机MG2使得从发动机22输出的所有动力通过动力分配统合机构30、电机MG1和电机MG2进行转矩转换而输出至齿圈轴32a；该充放电运行模式，运行控制发动机22使得从发动机22输出与要求动力和电池50的充放电所需的电力之和相符的动力，并且驱动控制电机MG1和电机MG2使得与电池50的充放电相伴地从发动机22输出的动力的全部或其一部分由动力分配统合机构30、电机MG1和电机MG2进行转矩转换，与此相伴，要求动力被输出至齿圈轴32a；该电机运行模式，进行运行控制使得停止发动机22的运行，将与来自电机MG2的要求动力相符的动力输出至齿圈轴32a。
接下来，对搭载这样构成的实施例的内燃机装置的混合动力汽车20的动作、特别是运行发动机22行驶时的动作进行说明。图3是表示由混合动力用电子控制单元70执行的驱动控制程序的一例的流程图。该程序每隔预定时间(例如每数msec)反复执行。
当执行驱动控制程序时，混合动力用电子控制单元70的CPU72首先执行输入来自加速踏板位置传感器84的加速踏板开度Acc；来自车速传感器88的车速V；发动机22的冷却水温Tw、EGR执行标志F、电机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2等控制所需要的数据的处理(步骤S100)。在此，冷却水温Tw是将由水温传感器142检测出的温度从发动机ECU24通过通信输入的温度。此外，EGR执行标志F在没有进行向进气侧供给发动机22的排气的排气供给(EGR)时设定为值0，在进行EGR时设定为值1，将由发动机ECU24设定的值通过通信输入。在实施例中，当发动机22的冷却水温Tw为表示预热完成的第一温度Tw1(例如65℃或70℃等)以上、发动机22的转速Ne和吸入空气量Qa处于能够执行EGR的预定区域内的EGR执行条件成立时，EGR执行标志F设定为值1，由发动机ECU24执行EGR。此外，电机MG1、MG2的转速Nm1、Nm2，基于由转速位置检测传感器43、44检测出的电机MG1、MG2的转子的旋转位置L来算出，将其从电机ECU40通过通信输入。
这样输入数据后，基于所输入的加速踏板开度Acc和车速V，作为车辆所要求的转矩，设定应当向连结在驱动轮63a、63b上的作为驱动轴的齿圈轴32a输出的要求转矩Tr*和发动机22所要求的要求功率Pe*(步骤S110)。要求转矩Tr*，在实施例中，预先设定加速踏板开度Acc、车速V和要求转矩Tr*的关系，作为要求转矩设定用映射图存储在ROM74中，若给出加速踏板开度Acc和车速V，则从存储的映射图中导出对应的要求转矩Tr*并进行设定。在图4中示出要求转矩设定用映射图的一例。要求功率Pe*能够计算为对设定的要求转矩Tr*乘以齿圈轴32a的转速Nr得到的值、电池50要求的充放电要求功率Pb*和损失Loss的总和。齿圈轴32a的转速Nr，能够通过车速V乘以换算系数k来求得(Nr＝k·V)，或者通过将电机MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的传动比Gr来求得(Nr＝Nm2/Gr)。
接着，比较输入的发动机22的冷却水温Tw和上述第一温度Tw1以及比该第一温度低的第二温度Tw2(例如50℃、55℃或70℃等)(步骤S120)，当冷却水温Tw小于第二温度Tw2时，将EGR关用动作线Loff设定为发动机22的执行用动作线Lx(步骤S130)，基于设定的执行用线Lx和发动机22的要求功率Pe*，设定作为应当运行发动机22的运行点的目标转速Ne*和目标转矩Te*(步骤S140)。在此，EGR关用动作线Loff是不执行EGR时使发动机22高效动作的动作线。图5示出EGR关用动作线Loff的一例和使用EGR关用动作线Loff作为执行用动作线Lx来设定目标转速Ne*和目标转矩Te*的状况。如该图所示，目标转速Ne*和目标转矩Te*，能够由动作线与要求功率Pe*(Ne*×Te*)一定的曲线的交点来求得。此外，在图5中为了比较还示出了执行EGR时使发动机22高效动作的动作线即EGR开用动作线Lon。如图所示，设定为EGR开用动作线Lon与EGR关用动作线Loff相比转矩更小，这是因为存在当大量包含热容量大的二氧化碳的排气供给到进气侧时燃烧温度下降、输出转矩下降的趋势。将发动机22的冷却水温Tw与第一温度Tw1比较是为了首先通过冷却水温Tw判断EGR执行条件不成立的状态，关于与第二温度Tw2比较的理由稍后叙述。
接下来，使用设定的目标转速Ne*、齿圈轴32a的转速Nr(Nm2/Gr)和动力分配统合机构30的传动比ρ，按照下式(1)计算电机MG1的目标转速Nm1*，并且基于计算出的目标转速Nm1*和当前的转速Nm1，根据式(2)计算电机MG1的转矩指令Tm1*(步骤S150)，使用要求转矩Tr*、转矩指令Tm1*、动力分配统合机构30的传动比ρ以及减速齿轮35的传动比Gr，根据式(3)计算电机MG2的转矩指令Tm2*(步骤S160)。这里，式(1)是对动力分配统合机构30的旋转要素的力学关系式。在图6中示出表示动力分配统合机构30的旋转要素的转速和转矩的力学关系的列线图。图中，左侧的S轴表示电机MG1的转速Nm1即太阳轮31的转速；C轴表示发动机22的转速Ne即行星架34的转速；R轴表示将电机MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的传动比Gr得到的齿圈32的转速Nr。R轴上的两个粗线箭头表示：从电机MG1输出的转矩Tm1作用到齿圈轴32a上的转矩；和从电机MG2输出的转矩Tm2经由减速齿轮35而作用到齿圈轴32a上的转矩。式(1)和式(3)能够使用该列线图容易地导出。此外，式(2)是用于使电机MG1以目标转速Nm1*旋转的反馈控制的关系式，式(2)中，右边第二项的“k1”是比例项的增益，右边第三项的“k2”是积分项的增益。
Nm1*＝Ne*·(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr·ρ)(1)
Tm1*＝ρ·Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt    (2)
Tm2*＝(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr  (3)
当如此设定了发动机22的目标转速Ne＊、目标转矩Te＊、电机MG1、MG2的转矩指令Tm1＊、Tm2＊时，分别将发动机22的目标转速Ne＊和目标转矩Te＊发送到发动机ECU24，将电机MG1、MG2的转矩指令Tm1＊、Tm2＊发送到电机ECU40(步骤S170)，结束驱动控制程序。接收到目标转速Ne＊和目标转矩Te＊的发动机ECU24，进行发动机22中的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等的控制，使得发动机22在由目标转速Ne＊和目标转矩Te＊表示的运行点上运行。此外，接收到转矩指令Tm1＊、Tm2＊的电机ECU40，进行变换器41、42的开关元件的开关控制，使得使用转矩指令Tm1＊驱动电机MG1并且使用转矩指令Tm2＊驱动电机MG2。通过这样的控制，能够不伴随EGR的执行而高效运行发动机22，向作为驱动轴的齿圈轴32a输出要求转矩Tr＊来行驶。
当在步骤S120中发动机22的冷却水温Tw为第一温度Tw1以上时，调查输入的EGR执行标志F的值(步骤S180)，当EGR执行标志F为值1时，将上述EGR开用动作线Lon设定为执行用动作线Lx(步骤S190)，使用设定的执行用动作线Lx执行从步骤S140到S170的处理，结束驱动控制程序。通过这样的控制，能够伴随EGR的执行高效地运行发动机22并向作为驱动轴的齿圈轴32a输出要求转矩Tr＊来行驶。
当在步骤S120中发动机22的冷却水温Tw小于第一温度Tw1且为第二温度Tw2以上时、或在步骤S120中冷却水温Tw为第一温度Tw1以上但在步骤S180中EGR执行标志F为值0时，使用在上次执行了该程序时之前设定的执行用动作线Lx，执行从步骤S140到S170的处理，结束驱动控制程序。
现在，考虑在伴随EGR的执行来运行发动机22的期间，在下坡等加速踏板83返回的状态下继续行驶的情况。首先，在正在执行EGR的过程中，EGR开用动作线Lon被设定为执行用动作线Lx，由于加速踏板返回，在要求转矩Tr＊和要求功率Pe*变小的状态下运行发动机22时，冷却水温Tw低于第一温度Tw1，停止执行EGR。此时，冷却水温Tw没有低于第二温度Tw2，EGR开用动作线Lon作为执行用动作线Lx照原样被保持，所以即使由于停止执行EGR使发动机22的吸入空气量Qa和排气供给量的平衡急剧变化，也不会由执行用动作线Lx的切换产生转速降低和/或转矩急剧增加等。之后，当冷却水温Tw低于第二温度Tw2时，执行用动作线Lx从EGR开用动作线Lon切换到EGR关用动作线Loff。这样，即使停止执行EGR，EGR开用动作线Lon也会保持一段时间，所以为设定执行用动作线Lx而设置根据冷却水温Tw的滞后。由此，能够抑制与停止EGR的执行、发动机22的运行状态急剧变化的同时、进而动作线被改变而使发动机22的运行状态变得不稳定。因此，第二温度Tw2作为比第一温度Tw1低的温度，为在将EGR开用动作线Lon切换到EGR关用动作线Loff时不进行频繁的动作线的变更的程度，能够通过发动机22的特性和/或实验等预先确定。
根据搭载以上说明的实施例的内燃机装置的混合动力汽车20，在发动机22的冷却水温Tw为第一温度Tw1以上执行EGR时从EGR关用动作线Loff切换到EGR开用动作线Lon来设定执行用线Lx，当冷却水温Tw变为了小于比第一温度Tw1低的第二温度Tw2时从EGR开用动作线Lon向EGR关用动作线Loff切换执行用动作线Lx来进行设定，所以能够抑制频繁地切换执行用动作线Lx。其结果，能够抑制伴随根据需要执行EGR的发动机22的运行状态变得不稳定。此外，由于EGR执行条件成立将转矩比EGR关用动作线Loff小的EGR开用动作线Lon设定为执行用关系Lx，所以能够使伴随EGR的执行的发动机22的运行状态更适当。
在搭载实施例的内燃机装置的混合动力汽车20中，当EGR执行条件成立时使用设定为值1的EGR执行标志F，但也可以在排气供给量和/或排气供给率为阈值以上等判定执行EGR的EGR判定条件成立时使用设定为值1的EGR判定标志。
在搭载实施例的内燃机装置的混合动力汽车20中，作为EGR执行条件，包含发动机22的冷却水温Tw为第一温度Tw1以上的条件，但也可以不包含发动机22的冷却水温Tw为第一温度Tw1以上的条件。
在搭载实施例的内燃机装置的混合动力汽车20中，切换在不执行EGR时使发动机22高效动作的EGR关用动作线Loff和在执行EGR时使发动机22高效动作的EGR开用动作线Lon作为执行用动作线Lx来使用，但也可以不管是否使发动机22高效动作，而切换代替EGR关用动作线Loff的第一动作线和代替EGR开用动作线Lon的转矩比第一动作线小的第二动作线作为执行用动作线Lx来使用。
在实施例的混合动力汽车20中，将电机MG2的动力通过减速齿轮35变速并输出到齿圈轴32a，但是如图7的变形例的混合动力汽车120所例示的那样，也可以将电机MG2的动力输出到与连接于齿圈轴32a的车轴(连接有驱动轴63a、63b的车轴)不同的车轴(图7中连接于车轮64a、64b的车轴)。
在实施例的混合动力汽车20中，将发动机22的动力经由动力分配统合机构30而输出到作为连接于驱动轴63a、63b的驱动轴的齿圈轴32a，但是如图8的变形例的混合动力汽车220所例示的那样，也可以具有双转子电动机230，所述双转子电动机230包括连接在发动机22的曲轴26上的内转子232和连接在向驱动轴63a、63b输出动力的驱动轴上的外转子234，将发动机22的动力的一部分传递到驱动轴并且将剩余的动力转换成电力。
在实施例中，作为搭载于混合动力汽车的内燃机装置进行了说明，但可以是在仅将来自发动机的动力传递至驱动轮并行驶的汽车或汽车以外的列车等车辆上搭载的内燃机装置的形式，或不搭载于车辆的内燃机装置的形式，或内燃机装置的控制方法的形式。
在此，对实施例的主要要素与记载在发明内容栏里的发明的主要要素的对应关系进行说明。在实施例中，发动机22相当于“内燃机”；EGR管152、EGR阀154相当于“排气供给单元”；检测冷却水温Tw的水温传感器142相当于“温度检测单元”；执行设定发动机22的要求功率Pe*的图3的驱动控制程序的步骤S110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”；执行根据冷却水温Tw和EGR执行标志设定执行用动作线Lx的图3的驱动控制程序的步骤S120、S130、S180、S190的处理的混合动力用电子控制单元70相当于“执行用关系设定单元”；执行设定基于要求功率率Pe*和执行用动作线Lx的目标转速Ne*和目标转矩Te*并进行发送的图3的驱动控制程序的步骤S140、S170的处理的混合动力用电子控制单元70和在EGR执行标志F为值1时执行EGR并通过接收到的目标转速Ne*和目标转矩Te*控制发动机22的发动机ECU24相当于“控制单元”。此外，电机MG2相当于“电动机”；动力分配统合机构30和电机MG1相当于“电力动力输入输出单元”；电池50相当于“蓄电单元”；双转子电动机230也相当于“电力动力输入输出单元”。在此，作为“内燃机”，不限定于通过汽油或轻油等碳氢化合物的燃料输出动力的内燃机，也可以是氢发动机等任何类型的内燃机。作为“排气供给单元”，不限定于EGR管152、EGR阀154，只要是进行将所述内燃机的排气供给到该内燃机的进气系统的排气供给，可以是任何类型。作为“执行用关系设定单元”，不限定于根据冷却水温Tw和EGR执行标志设定执行用动作线Lx的混合动力用电子控制单元70，只要是在作为所述内燃机的转速和转矩的关系的第一关系被设定为执行用关系时，当所述检测出的冷却水的温度为所述第一温度以上、由所述排气供给单元执行了排气供给时，将与所述第一关系相比转矩更小的第二关系设定为执行用关系，在所述第二关系被设定为执行用关系时，当所述检测出的冷却水的温度变为了小于比所述第一温度低的第二温度时，将所述第一关系设定为执行用关系的单元，可以是任何类型。作为“控制单元”，不限定于混合动力用电子控制单元70和发动机ECU24的组合，可以通过单一的电子控制单元来构成等。此外，作为“控制单元”，不限定于在EGR执行标志F为值1时执行EGR并通过基于要求功率率Pe*和执行用动作线Lx的目标转速Ne*和目标转矩Te*来控制发动机22，只要是控制所述内燃机和所述排气供给单元，使得伴随根据需要由所述排气供给单元进行的排气供给，根据所述已设定的执行用关系从该内燃机输出所述已设定的目标功率，可以是任何类型。此外，作为“电动机”，不限定于构成为同步发电电动机的电机MG2，可以是感应电动机等，只要是能够将动力输入输出于驱动轴，可以是任何类型的电动机。作为“电力动力输入输出单元”，不限定于动力分配统合机构30和电机MG1的组合或双转子电动机230，只要是连接于与车轴联结的驱动轴并且以能够独立于该驱动轴进行旋转的方式连接于所述内燃机的输出轴，能够伴随电力和动力的输入输出，对所述驱动轴和所述输出轴输入输出动力，可以是任何类型。作为“蓄电单元”，不限定于作为二次电池的电池50，可以是电容器，只要是能够与电力动力输入输出单元和电动机进行电力的交换，可以是任何类型。因为实施例是用于具体说明实施记载在发明内容栏里的发明的最佳方式的一例，实施例的主要要素与记载在发明内容栏里的发明的主要要素的对应关系并不限定记载在发明内容栏里的发明的要素。也就是说，对记载在发明内容栏里的发明的解释，应当基于该栏里的记载来进行，实施例只不过是记载在发明内容栏里的发明的具体一例。
以上使用实施例对实施本发明的最佳方式进行了说明，但是本发明完全不限于这样的实施例，在不脱离本发明要旨的范围内，当然能够以各种方式实施。
本发明能够利用于内燃机装置的制造产业等。

Claims (8)

1.一种具备内燃机的内燃机装置，具备：
排气供给单元，其进行将所述内燃机的排气向该内燃机的进气系统供给的排气供给；
温度检测单元，其检测所述内燃机的冷却水的温度；
目标功率设定单元，其设定应该从所述内燃机输出的目标功率；
执行用关系设定单元，其在作为所述内燃机的转速和转矩的关系的第一关系被设定为执行用关系时，当所述检测出的冷却水的温度为第一温度以上、由所述排气供给单元执行了排气供给时，将与所述第一关系相比转矩更小的第二关系设定为执行用关系，在所述第二关系被设定为执行用关系时，当所述检测出的冷却水的温度变为了小于比所述第一温度低的第二温度时，将所述第一关系设定为执行用关系；以及
控制单元，其控制所述内燃机和所述排气供给单元，使得伴随根据需要由所述排气供给单元进行的排气供给，根据所述已设定的执行用关系从该内燃机输出所述已设定的目标功率。
2.根据权利要求1所述的内燃机装置，其中，
所述第一关系是在没有由所述排气供给单元进行排气供给时使所述内燃机高效地运行的转速和转矩的关系，
所述第二关系是在由所述排气供给单元进行排气供给时使所述内燃机高效地运行的转速和转矩的关系。
3.根据权利要求1所述的内燃机装置，其中，
所述控制单元是如下单元：在包括所述检测出的冷却水的温度为所述第一温度以上的条件的排气供给执行条件成立时，控制所述排气供给单元使其执行所述排气供给。
4.一种车辆，该车辆搭载权利要求1所述的内燃机装置，其中，
所述目标功率设定单元是基于行驶所要求的要求驱动力来设定所述目标功率的单元。
5.根据权利要求4所述的车辆，具备：
能够向连结于车轴的驱动轴输出动力的电动机；
电力动力输入输出单元，其连接于所述驱动轴并且以能够独立于该驱动轴进行旋转的方式连接于所述内燃机的输出轴，能够伴随电力和动力的输入输出，对所述驱动轴和所述输出轴输入输出动力；以及
蓄电单元，其能够与所述电动机和所述电力动力输入输出单元进行电力的交换。
6.一种内燃机装置的控制方法，该内燃机装置具备内燃机、和进行将所述内燃机的排气向该内燃机的进气系统供给的排气供给的排气供给单元，其特征在于，
在作为所述内燃机的转速和转矩的关系的第一关系被设定为执行用关系时，当所述内燃机的冷却水的温度为第一温度以上、由所述排气供给单元执行了排气供给时，将与所述第一关系相比转矩更小的第二关系设定为执行用关系，在所述第二关系被设定为执行用关系时，当所述内燃机的冷却水的温度变为了小于比所述第一温度低的第二温度时，将所述第一关系设定为执行用关系，
控制所述内燃机和所述排气供给单元，使得伴随根据需要由所述排气供给单元进行的排气供给，根据所述已设定的执行用关系从该内燃机输出应该从该内燃机输出的目标功率。
7.根据权利要求6所述的内燃机装置的控制方法，其中，
所述第一关系是在没有由所述排气供给单元进行排气供给时使所述内燃机高效地运行的转速和转矩的关系，
所述第二关系是在由所述排气供给单元进行排气供给时使所述内燃机高效地运行的转速和转矩的关系。
8.根据权利要求6所述的内燃机装置的控制方法，其中，
在包括所述内燃机的冷却水的温度为所述第一温度以上的条件的排气供给执行条件成立时，控制所述排气供给单元使其执行所述排气供给。
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