CN103935356B - 混合动力车辆控制装置和混合动力车辆 - Google Patents

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Abstract

混合动力车辆控制装置和混合动力车辆。在控制混合动力车辆的过程中，内燃机（22）和电动机被控制成使得当在所述内燃机（22）停止运转的状态下行驶时接收到功率请求并且行驶所需的被请求的功率高于预定功率时，以基于所述被请求的功率的进气量起动所述内燃机（22）的运转，并且所述混合动力车辆以所述被请求的功率行驶。当在点火开关接通之后首次接收到所述功率请求时，执行用于控制内燃机（22）的起动控制，使得以比基于所述被请求的功率的进气量少的进气量起动所述内燃机（22）的运转。混合动力车辆包括执行上述控制的控制器、内燃机（22）、电动机、电池（50）和净化装置。

Description

混合动力车辆控制装置和混合动力车辆
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆控制装置（即，用于控制混合动力车辆的控制装置）和混合动力车辆。更加具体地，本发明涉及一种控制混合动力车辆的混合动力车辆控制装置并且涉及一种包括这种控制装置的混合动力车辆，其中，所述混合动力车辆包括：内燃机，所述内燃机在其排气系统中具有净化装置，并且能够输出用于行驶的动力，其中，所述净化装置具有用于净化排气的净化催化剂；电动机，所述电动机能够接收和输出用于行驶的动力；和电池，所述电池能够将电力传送至电动机和从电动机接收电力。
背景技术
已经提出一种用于在这样的混合动力车辆中使用的这种类型的混合动力车辆控制装置，所述混合动力车辆包括汽油发动机和电动机，其中，所述汽油发动机在其排气通道中包括催化转换器，用于通过催化作用净化排气（例如碳氢化合物）。这种混合动力车辆控制装置控制发动机，使得在汽油发动机起动之后在预定时间内减小节气门开度（例如，参见日本专利申请公报No.2005-9474（JP2005-9474A））。通过以这种方式控制发动机，混合动力车辆控制装置减少了供应至发动机的空气流量，使得能够减小碳氢化合物排放量。
发明内容
日本专利申请公报No.2005-9474（JP2005-9474A）中公开的混合动力车辆控制装置（即，用于控制混合动力车辆的控制装置）在汽油发动机起动之后在预定时间内减小节气门开度。这有时阻碍汽油发动机快速输出驾驶员要求的被请求的输出。为了快速输出被请求的输出，可以使节气门开度对应于加速器踏板开度。然而，当催化转换器的催化剂没有活性化时，排气中所包含的排放物将变得更差。
根据本发明的用于控制混合动力车辆的控制装置和混合动力车辆输出行驶所需的被请求的功率，并且同时防止排放物变得更差。
本发明的第一方面涉及一种控制混合动力车辆的控制装置。混合动力车辆包括：内燃机，在所述内燃机的排气系统中安装有净化装置，并且所述内燃机输出用于行驶的动力，其中所述净化装置具有用于净化排气的净化催化剂；电动机，所述电动机接收和输出用于行驶的动力；和电池，所述电池将电力传送至电动机和从电动机接收电力。控制装置包括控制设备。控制装置控制内燃机和电动机，使得当在内燃机停止运转的状态下行驶时接收到功率请求并且行驶所需的被请求的功率高于预定功率时，以基于所述被请求的功率的进气量起动内燃机的运转，而且混合动力车辆以所述被请求的功率行驶。控制设备执行用于控制内燃机的起动控制，使得当在点火开关接通之后首次接收到功率请求时，以比基于被请求的功率的进气量低的进气量起动内燃机的运转。
根据本发明的第一方面的控制装置控制内燃机和电动机，使得当在内燃机停止运转的状态下行驶时接收到功率请求并且行驶所需的被请求的功率高于预定功率时，以基于被请求的功率的进气量起动内燃机的运转，而且混合动力车辆以被请求的功率行驶。这种控制允许混合动力车辆在接收到功率请求时以被请求的功率行驶。控制装置执行用于控制内燃机的起动控制（低气量起动控制），使得当在点火开关接通之后首次接收到功率请求时，以比基于被请求的功率的进气量低的进气量起动内燃机的运转。在点火开关接通之后的较短时间内，认为内燃机中的净化催化剂的温度太低而无法活性化。因此，当在点火开关接通之后首次发出功率请求时，控制装置执行起动控制，其中，内燃机被控制成使得以比基于被请求的功率的进气量少的进气量起动内燃机运转，从而防止排放物变得更差。因此，控制装置输出被请求的功率，并且同时防止排放物变得更差。
在上述控制装置中，控制设备可以在接收到在点火开关接通之后首次发出的功率请求并且净化催化剂没有活性化时执行所述起动控制。当接收到在点火开关接通之后首次发出的功率请求并且净化催化剂没有活性化时，假定排放物将变得更差。在这种情况下，按照上述方式以低进气量执行起动控制防止排放物变得更差。
在上述控制装置中，控制设备可以在净化催化剂的温度低于预定温度时判定净化催化剂没有活性化。
在上述控制装置中，控制设备可以控制内燃机，使得在起动控制过程中，内燃机以预先确定用于内燃机的怠速运转的进气量起动。
本发明的第二方面涉及一种混合动力车辆。所述混合动力车辆包括内燃机、第一电动机、电池、净化装置和控制设备。内燃机输出用于行驶的动力。第一电动机接收和输出用于行驶的动力。电池将电力传送至第一电动机和从所述第一电动机接收电力。净化装置具有用于净化排气的净化催化剂，并且安装在内燃机的排气系统中。控制设备控制内燃机和第一电动机，使得当在内燃机停止运转的状态下行驶时接收到功率请求并且行驶所需的被请求的功率高于预定功率时，以基于被请求的功率的进气量起动内燃机的运转，而且混合动力车辆以被请求的功率行驶。控制设备执行用于控制内燃机的起动控制，使得当在接通点火开关之后首次接收到功率请求时，以比基于被请求的功率的进气量小的进气量起动内燃机的运转。
根据本发明的第二方面的混合动力车辆包括对应于本发明的第一方面中的控制装置（控制设备）的控制设备，并且因此，根据本发明的第二方面的混合动力车辆实现了与由本发明的第一方面中的混合动力车辆的控制装置所实现的效果类似的效果。例如，本发明的第二方面中的混合动力车辆输出被请求的功率，并且同时防止排放物变得更差。
上述混合动力车辆还可以包括行星齿轮和第二电动机。行星齿轮可以包括三个旋转部件。这三个旋转部件可以分别连接到与轮轴相连的驱动轴、内燃机的输出轴和第一电动机的旋转轴。第二电动机可以包括旋转轴。第二电动机的旋转轴可以连接到驱动轴。
附图说明
下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势和技术以及工业意义，在所述附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示出了本发明的一个示例性实施例中的混合动力汽车20的整体构造的构造简图；
图2是示出了发动机22的整体构造的构造简图；
图3是示出了由HV ECU70执行的起动-时间控制规程的示例的流程图；
图4是示出了在起动运转时电动机MG1的转矩指令Tm1*和发动机22的转数Ne随着时间的变化的示例的简图；
图5是示出了起动发动机22时电动机MG1的转矩指令Tm1*、发动机22的转数Ne、和所经过的时间t1之间的关系的示例的简图；
图6是示出了修改方案中的混合动力汽车220的整体构造的构造简图。
具体实施方式
接下来，将使用示例性实施例描述实施本发明的模式。
图1是示出了本发明的一个示例性实施例中的混合动力汽车20的整体构造的构造简图。如图所示，示例性实施例中的混合动力汽车20包括：发动机22，所述发动机22使用汽油或者柴油作为燃料；发动机电子控制单元（在下文中称作发动机ECU）24，其驱动并且控制发动机22；行星齿轮30，所述行星齿轮30的承载架连接到发动机22的曲柄轴26，并且所述行星齿轮30的齿圈连接到驱动轴36，所述驱动轴36经由差速齿轮37连接到驱动轮38a和38b；电动机MG1，所述电动机MG1被构造成同步发电电动机，并且所述电动机MG1的转子连接到行星齿轮30的太阳齿轮；电动机MG2，所述电动机MG2被构造成同步发电电动机，并且所述电动机MG2的转子连接到驱动轴36；换流器41和42，所述换流器41和42分别驱动电动机MG1和MG2；电动机电子控制单元（在下文中称作电动机ECU）40，其驱动并且控制电动机MG1和MG2；电池50，所述电池50将电力分别经由换流器41和42传送至电动机MG1和MG2，并且分别经由换流器41和42从电动机MG1和电动机MG2接收电力；电池电子控制单元（在下文中称作电池ECU）52，其管理电池50；和混合动力电子控制单元（在下文中，其称作HV ECU）70，所述混合动力电子控制单元70控制整个车辆。
如图2所示，发动机22经由节气门124吸入由空气滤清器122清洁的空气并且同时从燃料喷射阀126喷射汽油，以使吸入的空气与汽油混合。发动机22经由进气门128将燃料空气混合物吸入到燃烧室中，并且通过火花塞130的电火花使其爆燃。以这种方式产生的能量将活塞132推至气缸底部，以将往复运动转换成曲柄轴26的旋转运动。来自发动机22的排气经由净化装置134排放到空气中，所述净化装置134具有净化催化剂（三效催化剂），用于净化诸如一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、和氮氧化物（NOx）的有害排放物。发动机ECU24被构造成CPU24a作为其主要部件的微型处理器。除了CPU24a之外，发动机ECU24还包括储存处理程序的ROM24b、临时储存数据的RAM24c、和未示出的输出/输出端口以及通信端口。发动机ECU24经由输入端口接收来自检测发动机22的状态的多个传感器的信号。这些信号包括以下信号：来自检测曲柄轴26的旋转位置的曲柄位置传感器140的曲柄位置；来自检测发动机22的冷却水温度的水温传感器142的冷却水温度；来自安装在燃烧室中的压力传感器143的气缸内压Pin；来自检测凸轮轴的旋转位置的凸轮位置传感器144的凸轮位置，所述凸轮轴打开和关闭进气门128以及排气门，所述进气门128和所述排气门用于将空气吸入到燃烧室中和从燃烧室中排出空气；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的进气量Qa；来自同样安装在进气管上的温度传感器149的进气温度Ta；来自空燃比传感器135a的空燃比AF；和来自氧传感器135b的氧信号。另一方面，发动机ECU24经由输出端口输出多种驱动发动机22的控制信号。这些控制信号包括以下信号：输出到燃料喷射阀126的驱动信号；输出到调节节气门124的位置的节气门电动机136的驱动信号；输出到与点火器成一体的点火线圈138的控制信号；和输出到可变气门正时机构150的控制信号，所述可变气门正时机构150能够改变进气门128的打开/闭合时间。与HV ECU70通信的发动机ECU24经由来自HV ECU70的控制信号控制发动机22的运转，并且同时根据需要输出关于发动机22的运转状态的数据。发动机ECU24根据来自曲柄位置传感器140的曲柄位置计算曲柄轴26的转数，即，发动机22的转数Ne。发动机ECU24也根据来自空气流量计148的进气量Qa和发动机22的转速Ne计算空气量负荷率KL（发动机22每个循环实际吸入的空气量与每次循环能够吸入的空气量的比）。
尽管没有示出，但是电动机ECU40被构造成CPU作为其主要部件的微型处理器。除了CPU之外，电动机ECU40还包括存储处理程序的ROM、临时储存数据的RAM、输出/输出端口和通信端口。电动机ECU40接收驱动和控制电动机MG1和MG2所需的信号。例如，经由输入端口，电动机ECU40接收来自旋转位置检测传感器43和44的信号以及由未示出的电流传感器检测到的施加到电动机MG1和MG2的相电流，其中所述旋转位置检测传感器43和44检测电动机MG1和MG2的转子的旋转位置。类似地，经由输出端口，电动机ECU40输出致使换流器41和42中的未示出的切换装置切换的切换控制信号。另外，与HV ECU70通信的电动机ECU40通过来自HV ECU70的控制信号驱动和控制电动机MG1和MG2，并且同时根据需要将关于电动机MG1和MG2的运转状态的数据输出到HV ECU70。电动机ECU40根据来自旋转位置检测传感器43和44的信号分别计算电动机MG1和MG2的转数Nm1和Nm2。
电池ECU52被构造成CPU作为其主要部件的微型处理器。除了CPU之外，电动机ECU52还包括存储处理程序的ROM、临时储存数据的RAM、输出/输出端口和通信端口。电池ECU52接收管理电池50所需的信号。例如，电池ECU52从未示出的安装在电池50的端子之间的电压传感器接收端子至端子电压、从来自未示出的安装在连接到电池50的输出端子的电力线上的电流传感器接收充电/放电电流、和来自安装在电池50上的温度传感器51的电池温度Tb。电池ECU52根据需要经由通信将关于电池50的状态的数据传送至HVECU70。另外，电池ECU52根据由电流传感器检测到的充电/放电电流的累计值计算充电状态（SOC），用于管理电池50，其中所述充电状态是在特定时间点能够从电池50充电的电力容量与总容量的比。电池ECU52还根据计算出的充电状态SOC和电池温度Tb计算输入/输出极限Win和Wout，所述输入/输出极限Win和Wout指的是对电池50进行充电或者电池50放电的最大允许功率。
HV ECU70被构造成CPU作为其主要部件的未示出的微型处理器。除了CPU之外，HVECU70还包括存储处理程序的ROM、临时储存数据的RAM、输出/输出端口和通信端口。HVECU70接收来自输入端口的以下信号。所述信号经由输入端口包括以下信号：来自点火开关80的点火信号、来自检测变速杆81的操作位置的换档位置传感器82的换档位置SP、来自检测加速器踏板83的下压量的减速器踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动踏板85的下压量的制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、和来自车速传感器88的车速V。如上所述，经由通信端口连接到发动机ECU24、电动机ECU40、和电池ECU52的HV ECU70将控制信号和数据发送至发动机ECU24、电动机ECU40以及电池ECU52，并且接收来自发动机ECU24、电动机ECU40以及电池ECU52的控制信号和数据。
如上所述构造的示例性实施例中的混合动力汽车20根据车速V和对应于驾驶员的加速器踏板下压量的加速器开度Acc计算待输出到驱动轴36的被请求的转矩Tr*。混合动力汽车20控制发动机22、电动机MG1和电动机MG2的运转，使得能够将对应于被请求的转矩Tr*的被请求的动力输出到驱动轴36。为了控制发动机22、电动机MG1和电动机MG2的运转，存在三种运转模式：转矩转换运转模式、充电/放电运转模式和电动机运转模式。在转矩转换运转模式中，混合动力汽车20控制发动机22的运转，使得从发动机22输出对应于被请求的动力的动力，并且同时，控制电动机MG1和电动机MG2的驱动，使得从发动机22输出的所有动力经由行星齿轮30、电动机MG1和电动机MG2进行转矩变换，并且被输出到驱动轴36。在充电/放电运转模式中，混合动力汽车20控制发动机22的运转，使得从发动机22输出对应于被请求的动力和电池50充电/放电所需的电力的总和的动力，并且同时控制电动机MG1和电动机MG2的驱动，使得在从发动机22输出的所有或者部分动力在电池50充电或放电时由行星齿轮30、电动机MG1和电动机MG2进行转矩转换时，被请求的动力输出到驱动轴36。在电动机运转模式中，混合动力汽车20停止发动机22的运转，并且将来自电动机MG2的对应于被请求的动力的动力输出到驱动轴36。在转矩转换运转模式和充电/放电运转模式这两种模式中，混合动力汽车20控制发动机22和电动机MG1以及MG2，使得在发动机22运转时将被请求的动力输出到驱动轴36。因为这两种模式之间在控制方面不存在显著不同，所以它们被统称为发动机运转模式。
当发生以下三种情况中的一种时，这个示例性实施例中的混合动力汽车20起动发动机22以便进入需要启动发动机22的发动机运转模式。在第一种情况下，驾驶员在以电动机驱动模式驱动期间完全压下加速器踏板83（例如，加速器开度Acc完全打开），但是仅通过来自电池50的电力无法满足被请求的动力。在第二种情况下，电池50的充电状态SOC变得低于预先确定的用于将模式切换成发动机运转模式的阈值。在第三种情况下，车辆进入预先确定的用于将模式切换成发动机运转模式的状态。另一方面，当发生以下三种情况中的一种时，这个示例性实施例中的混合动力汽车20停止发动机22以便进入电动机运转模式。在第一种情况下，在以发动机运转模式驱动期间电池50的充电状态SOC变得等于或者高于所述阈值，并且能够通过电池50放电来满足被请求的动力。在第二种情况下，驾驶员按压未示出的电动机行驶开关。在第三种情况下，车辆进入预先确定的用于将模式切换成电动机运转模式的状态。
在发动机运转模式中，HV ECU70基于来自加速器踏板位置传感器84的加速器开度Acc和来自车速传感器88的车速V设定待输出到驱动轴36的被请求的转矩Tr*，然后，将已设定的被请求的转矩Tr*乘以驱动轴36的转数Nr（例如，通过电动机MG2的转数Nm2或者车速V乘以转换系数获得的转数），以计算行驶所需的行驶功率Pdrv。同时，HV ECU70从计算得出的行驶功率Pdrv中减去电池50的基于电池50的充电状态SOC获得的充电/放电请求功率Pb*（当电池50放电时为正值），以便设定作为待从发动机22输出的功率的目标功率Pe*。此后，使用运转线（例如，燃料效率最优运转线），HV ECU70设定发动机22的目标转数Ne*和目标转矩Te*，其中所述运转线是发动机22的转数Ne和转矩Te（在所述转矩Te，能够有效地从发动机22输出目标功率Pe*）之间的关系。接下来，HV ECU70按照如下方式设定用于电动机MG1的转矩指令Tm1*和用于电动机MG2的转矩指令Tm2*。为了设定作为待从电动机MG1输出的转矩的转矩指令Tm1*，HV ECU70执行转数反馈控制，用于将发动机22的转数Ne设定为处于电池50的输入/输出极限Win和Wout内的目标转数Ne*。为了设定用于电动机MG2的转矩指令Tm2*，HV ECU70从被请求的转矩Tr*中减去在由转矩指令Tm1*驱动电动机MG1时经由行星齿轮30施加到驱动轴36的转矩。HV ECU70将已设定的目标转数Ne*和目标转矩Te*传送至发动机ECU24，并且将转矩指令Tm1*和Tm2*传送至电动机ECU40。接收目标转数Ne*和目标转矩Te*的发动机ECU24执行发动机22的进气量控制、燃料喷射控制、和点火控制，使得发动机22根据目标转数Ne*和目标转矩Te*运转。接收转矩指令Tm1*和Tm2*的电动机ECU40对换流器41和42中的切换装置进行切换控制，使得由转矩指令Tm1*和转矩指令Tm2*分别驱动电动机MG1和电动机MG2。
在电动机运转模式中，HV ECU70将电动机MG1的转矩指令Tm1*的值设定为0值，并且同时，设定电动机MG2的转矩指令Tm2*，使得在电池50的输入/输出极限Win和Wout内将被请求的转矩Tr*输出到驱动轴36。HV ECU70将这些指令发送至电动机ECU40。接收到转矩指令Tm1*和Tm2*的电动机ECU40对换流器41和42中的切换装置进行切换控制，使得由转矩指令Tm1*和Tm2*分别驱动电动机MG1和MG2。
接下来，将在下文中描述如上所述构造的示例性实施例中的混合动力汽车20的运转，其中，将着重描述在点火开关接通之后并且在车辆在发动机22停止运转的状态下行驶时，当第一次下压加速器踏板83、行驶功率Pdrv超过预定功率Pth并且发动机22第一次起动时执行的操作。图3是示出了起动时间控制规程的示例的流程图。在点火开关接通之后并且在车辆在发动机22停止运转的状态下行驶时，当加速器踏板83被压下、行驶功率Pdrv超过预定功率Pth并且发动机22第一次起动时执行这个规程。
当起动时间控制规程开始时，HV ECU70的CPU首先接收控制操作所需的数据。控制操作所需的数据包括来自加速器踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自车速传感器88的车速V、电动机MG1和MG2的转数Nm1和Nm2、发动机22的转数Ne以及电池50的输入/输出极限Win和Wout（步骤S100）。HV ECU70的CPU基于接收到的加速器开度Acc和车速V设定待输出到驱动轴36的被请求的转矩Tr*（步骤S110）。发动机22的转数Ne是根据来自安装在曲柄轴26上的曲柄位置传感器的信号计算得出的转数，并且经由通信接收自电动机ECU24。电动机MG1和MG2的转数Nm1和Nm2是根据由旋转位置检测传感器43和44检测到的电动机MG1和MG2的转子的旋转位置计算得出的转数，并且经由通信接收自电动机ECU40。电池50的输入/输出极限Win和Wout是根据由温度传感器检测到的电池50的电池温度以及电池50的充电状态SOC设定的输入/输出极限，并且经由通信接收自电池ECU52。在这个示例性实施例中，被请求的转矩Tr*在ROM中被贮存为被请求的转矩设定图，所述被请求的转矩的设定图定义加速器开度Acc、车速V和被请求的转矩Tr*之间的关系。当给定加速器开度Acc和车速V时，由所贮存的图推导出对应的被请求的转矩Tr*，并设定所述被请求的转矩Tr*。图4示出了被请求的转矩的设定图的示例。
接下来，HV ECU70的CPU根据发动机22的转数Ne和从发动机22起动起所经过的时间t1来设定电动机MG1的转矩指令Tm1*（步骤S120）。图5示出了起动发动机22时的电动机MG1的转矩指令Tm1*、发动机22的转数Ne和经过的时间t之间的关系的示例。如图所示，在发出发动机22的起动指令的时间t10之后的较短时间内，在这个示例性实施例中使用速率处理（rate processing）设定用于转矩指令Tm1*的增大转矩。这快速增大了发动机22的转数Ne。在发动机22的转数Ne经过共振转数区域（the number of resonant revolution zone）的时间t11之后，设定用于使发动机22的曲柄转动稳定在转数Nref（例如，1000rpm或者1200rpm）或者更高的转矩。从发动机22的转数Ne已经达到转数Nref的时间t12起，使用速率处理设定减小转矩，使得转矩值快速减小为0值，并且至判定发动机22爆燃完成的时间t13，0值转矩保持为设定的那样。
接下来，使用下面给出的表达式（1）和表达式（2），HV ECU70的CPU将电池50的输入/输出极限Win和Wout中的每一个和电动机MG1的功率消耗（产生的输出）之间的偏差除以电动机MG2的转数Nm2，以计算作为可以从电动机MG2输出的转矩的上限和下限的转矩极限Tmin和Tmax，其中，通过将已设定的电动机MG1的转矩指令Tm1*乘以电动机MG1的当前转数Nm1获得电动机MG1的功率消耗（步骤S130）。接下来，HV ECU70的CPU使用表达式（3）计算临时电动机转矩Tm2tmp，所述临时电动机转矩是待从电动机MG2输出的转矩，在所述表达式（3）中，使用了被请求的转矩Tr*、转矩指令Tm1*和行星齿轮30的齿数比ρ（由太阳齿轮的齿数除以齿圈的齿数获得的值）（步骤S140）。HV ECU70的CPU将这样的值设定为电动机MG2的转矩指令Tm2*，所述值为由计算得出的转矩极限Tmin和Tmax限定的临时电动机转矩Tm2tmp。下面给出的表达式（3）是用于行星齿轮30的旋转部件的机械关系表达式。尽管未示出，但是这个表达式可以由示出了行星齿轮30的旋转部件的转数和转矩之间的机械关系的列线图推导得出。
Tmin=（Win－Tm1*·Nm1）/Nm2 （1）
Tmax=（Wout－Tm1*·Nm1）/Nm2 （2）
Tm2tmp=（Tr*+Tm1*/ρ）/Gr （3）
接下来，HV ECU70将已经设定的电动机MG1和MG2的转矩指令Tm1*和Tm2*发送至电动机ECU40（步骤S160）。接收到转矩指令Tm1*和Tm2*的电动机ECU40对换流器41和42中的切换装置进行切换控制，使得由转矩指令Tm1*驱动电动机MG1，并且由转矩指令Tm2*驱动电动机MG2。
接下来，HV ECU70判定发动机22的转数Ne是否变得等于或者高于预先确定为用于起动发动机22的转数的转数Nref（步骤S170）。如果发动机22的转数Ne低于转数Nref，则处理返回到步骤S100中的数据接收处理，并且重复步骤S100至S170中的处理，直到发动机22的转数Ne变得等于或者高于转数Nref为止。
如果发动机22的转数Ne变得等于或者高于转数Nref（步骤S170），则HV ECU70判定净化装置134的净化催化剂（三效催化剂）是否活性化（步骤S180）。在步骤S180中，当净化催化剂的温度等于或者高于能够判定净化催化剂活性化的温度（例如，400℃）时，判定净化催化剂活性化。
如果净化催化剂活性化（步骤S180中为是），则HV ECU70将控制信号发送至发动机ECU24，以指令发动机ECU24起动正常的进气量控制、燃料喷射控制和点火控制（步骤S190）。接收起动正常的进气量控制、燃料喷射控制和点火控制的指令的发动机ECU24按照如下方式实施控制。为了执行进气量控制，发动机ECU24调节节气门的位置，使得在发动机起动时预定量的空气被作为进气量吸入。为了执行燃料喷射控制，发动机ECU24驱动燃料喷射阀，使得将通过对待喷射到所述量的进气中的燃料喷射量进行多种修正确定的燃料喷射量在恰当定时喷射到燃烧室中。为了执行点火控制，发动机ECU24控制点火线圈，使得在恰当定时用火花塞点燃喷射到燃烧室中的燃料。以这种方式执行的控制处理允许在净化催化剂活性化时更可靠地起动发动机22。
如果净化催化剂没有活性化（在步骤S180中为否），则HV ECU70将控制信号发送至发动机ECU24，以指令发动机ECU24起动低进气量控制（用于低于正常空气量的空气量控制）、燃料喷射控制和点火控制（步骤S200）。接收起动进低进气量控制、燃料喷射控制和点火控制的指令的发动机ECU24按照如下方式执行控制。为了执行低进气量控制，发动机ECU24调节节气门的位置，使得比步骤S190中的空气量少的空气量（例如，预先确定为用于发动机22的怠速运转的空气量的空气量）被吸入。为了执行燃料喷射控制，发动机ECU24驱动燃料喷射阀，使得将通过对待喷射到所述量的吸入空气中的燃料喷射量进行多种修正确定的燃料喷射量在恰当定时喷射到燃烧室中。为了执行点火控制，发动机ECU24控制点火线圈，使得在恰当定时利用火花塞点燃喷射到燃烧室的燃料。如果在步骤S180中在净化催化剂没有活性化的情况下执行正常进气量控制，则排放物将变得更差。在这种情况下，低进气量控制（其中如在步骤S200中那样，空气量低于正常空气量）防止排放物变得更差。
在在发动机22中起动正常进气量控制、燃料喷射控制或者点火控制之后，HVECU70判定发动机22是否处于完全爆燃状态中（步骤S210）。如果发动机22不处于完全爆燃状态，则处理返回到步骤S100，以重复所述处理；如果发动机22处于完全爆燃状态，则规程终止。上述处理允许在以基于被请求的转矩的功率行驶时起动发动机22的运转。如果这时净化催化剂已经活性化，则正常进气量控制允许在起动发动机22的运动时可靠地起动发动机22。
根据上述示例性实施例中的混合动力汽车20，如果当在接通点火开关之后并且车辆在发动机22停止运转的状态下行驶时首次下压加速器踏板83以起动发动机22时，净化催化剂没有活性化，则在起动发动机22的运转时执行低进气量控制（其为用于比正常空气量低的空气量的控制）防止排放物变得更差。
在示例性实施例的混合动力车辆20中，在步骤S200的处理中执行低进气量控制，其中，调节节气门的位置，使得预先确定为用于发动机22的怠速运转的空气量的空气量被作为比步骤S190中吸入的空气量少的空气量吸入。因为低进气量控制被执行为使得节气门的位置被调节以便吸入比在步骤S190中吸入的空气量少但足以起动发动机22的空气量，所以也能够吸入比发动机22怠速运转所需的空气量更多的空气量。
在示例性实施例中的混合动力汽车20中，执行步骤S180中的处理来判定净化催化剂是否活化性。作为其替代方案，也可以跳过步骤S180和S190中的处理，但执行步骤S200中的处理以指令发动机ECU24在发动机22的转数Ne等于或者大于转数Nref时起动低进气量控制（其为用于比正常空气量少的空气量的控制）、燃料喷射控制和点火控制。
在示例性实施例中的混合动力汽车20中，来自发动机22的动力经由行星齿轮30输出到连接有驱动轮38a和38b的驱动轴36，并且同时，来自电动机MG2的动力输出到驱动轴36。如在图6中的修改方案的示例中的混合动力汽车220中举例说明的那样，另一种构造也是可行的，在所述构造中，电动机MG经由传动装置230安装在连接有驱动轮38a和38b的驱动轴36上，并且发动机22经由离合器229连接到电动机MG的旋转轴。这种构造允许将来自发动机22的动力经由电动机MG的旋转轴和传动装置230输出到驱动轴36，并且同时，来自电动机MG的动力经由传动装置230输出到驱动轴。
下文将描述示例性实施例中的主要部件和发明内容中描述的本发明的主要部件之间的对应关系。在示例性实施例中，发动机22可以看作是“内燃机”，电动机MG2可以看作是电动机，电池50可以看作是“电池”，混合动力汽车20可以看作是“混合动力车辆”。在示例性实施例中，HV ECU70、电动机ECU40以及发动机ECU24可以看作是“电子控制单元”。HVECU70执行图3所示的起动-时间控制规程。电动机ECU40从HV ECU70接收转矩指令Tm2*，以驱动和控制电动机MG2。发动机ECU24从HV ECU70接收控制信号，以执行发动机22的进气量控制、燃料喷射控制、点火控制以及进气门正时控制。
因为示例性实施例中的主要部件和发明内容中描述的本发明的主要部件之间的对应关系是用于实施发明内容中描述的发明的模式的特定示例，所以本发明的部件并不局限于发明内容中描述的那些部件。即，应当注意的是，不应当基于在此所做的描述解释发明内容中描述的发明，并且示例性实施例仅仅是发明内容中描述的发明的示例。
尽管已经在上文描述了用于实施本发明的示例性实施例，但是应当理解的是，本发明并不局限于在上文描述的示例性实施例，而且在不背离本发明的精神的前提下，多种修改方案也是可行的。
本发明能够应用于混合动力车辆控制装置和混合动力车辆的制造工业。

Claims (6)

1.一种用于控制混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆包括：
内燃机（22），所述内燃机的具有用于净化排气的净化催化剂的净化装置安装在排气系统中，并且所述内燃机输出用于行驶的动力；
电动机，所述电动机接收和输出用于行驶的动力；和
电池（50），所述电池将电力传送到所述电动机和从所述电动机接收电力，
其特征在于，所述控制装置包括：
控制器，所述控制器构造成控制所述内燃机（22）和所述电动机，使得当在所述内燃机（22）停止运转的状态下行驶时接收到功率请求并且行驶所需的被请求的功率高于预定功率时，所述内燃机（22）以基于所述被请求的功率的进气量起动运转，并且所述混合动力车辆以所述被请求的功率行驶，
所述控制器构造成执行用于控制所述内燃机（22）的起动控制，使得当在点火开关接通之后首次接收到所述功率请求时，所述内燃机（22）以比基于所述被请求的功率的所述进气量少的进气量起动运转。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
所述控制器构造成当在所述点火开关接通之后首次接收到所述功率请求并且所述净化催化剂没有活性化时执行所述起动控制。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其中，
所述控制器构造成在所述净化催化剂的温度低于预定温度时判定所述净化催化剂没有活性化。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的控制装置，其中，
所述控制器构造成控制所述内燃机（22），使得在所述起动控制过程中，所述内燃机（22）以预定用于所述内燃机（22）的怠速运转的进气量起动。
5.一种混合动力车辆，其特征在于，所述混合动力车辆包括：
内燃机（22），所述内燃机构造成输出用于行驶的动力；
第一电动机，所述第一电动机构造成接收和输出用于行驶的动力；
电池（50），所述电池构造成将电力传送到所述第一电动机和从所述第一电动机接收电力；
净化装置，所述净化装置具有用于净化排气的净化催化剂，并且被安装在所述内燃机（22）的排气系统中；和
控制器，所述控制器构造成控制所述内燃机（22）和所述第一电动机，使得当在所述内燃机（22）停止运转的状态下行驶时接收到功率请求并且行驶所需的被请求的功率高于预定功率时，所述内燃机（22）以基于所述被请求的功率的进气量起动运转，并且所述混合动力车辆以所述被请求的功率行驶，
所述控制器构造成执行用于控制所述内燃机（22）的起动控制，使得当在点火开关接通之后首次接收到所述功率请求时，所述内燃机（22）以比基于所述被请求的功率的所述进气量少的进气量起动运转。
6.根据权利要求5所述的混合动力车辆，所述混合动力车辆还包括：
行星齿轮，所述行星齿轮包括三个旋转部件，所述三个旋转部件分别连接到与轮轴相连的驱动轴、所述内燃机（22）的输出轴和所述第一电动机的旋转轴；以及
第二电动机，所述第二电动机包括旋转轴，所述第二电动机的所述旋转轴连接到所述驱动轴。
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