CN105246748A - 混合动力车辆的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种混合动力车辆的控制装置。本发明的控制装置，在应该将内燃机的运转模式从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换的情况下(S6)，使内燃机的工作点移动以使得针对要求转矩的发动机转矩的分配降低(S7)，之后实施使内燃机的空燃比降低的空燃比控制(S8)。

Description

混合动力车辆的控制装置

技术领域

本发明涉及应用于混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备能够切换空燃比的内燃机。

背景技术

周知能够实施将目标空燃比设定为比理论空燃比靠稀侧的稀燃烧(稀薄燃烧)模式的稀燃烧(leanburn,稀薄燃烧)发动机。稀燃烧发动机在依靠稀燃烧而发动机转矩会不足的加速等时，切换为比稀燃烧的目标空燃比靠浓侧的理论空燃比或其附近的目标空燃比而实施理想配比(stoichiometric)燃烧。另外，稀燃烧发动机搭载有吸藏还原型的NOx催化剂，所以为了进行NOx催化剂所吸藏的氮氧化物的净化而实施暂时使空燃比向浓侧切换的燃料过量供给。在运转模式从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式、实施燃料过量供给的非稀燃烧模式切换的情况下，空燃比会因燃料的增加而降低，所以发动机转矩增加。

搭载有稀燃烧发动机的混合动力车辆能够通过电动发电机的再生控制吸收与上述运转模式的切换相伴的发动机转矩的增加。但是，电动发电机能够再生的可再生转矩存在极限，所以有时无法通过电动发电机的再生吸收全部的发动机转矩的增加。例如，已知如下混合动力车辆的控制装置：通过点火延迟、EGR的增加等使发动机功率降低的控制而尽可能抑制在燃料过量供给时产生的发动机转矩的增加，并且，还通过电动发电机的再生来吸收超出要求转矩的剩余(过剩)转矩(专利文献1)。该控制装置也为了对电动发电机的再生控制进行准备而通过降低电池的蓄电率、缓和电池的输入限制等方法来提高电池的充电能力。除此之外，作为与本发明相关联的现有技术文献，存在专利文献2。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2005-163667号公报

专利文献2：日本特开2005-69029号公报

发明内容

发明要解决的问题

若如专利文献1那样为抑制发动机转矩的增加而实施内燃机的点火延迟，而会招致燃料经济性恶化。另外，EGR的增加的响应性差，所以对于与燃料过量供给相伴的转矩变动有可能不及时。而且，即使提高电池的充电能力，若电动发电机的额定转矩小则再生能力不足，所以有可能无法充分吸收剩余转矩。

因此，本发明的目的在于，提供能够抑制与从稀燃烧模式向非稀燃烧模式的切换相伴的车辆的冲击的混合动力车辆的控制装置。

用于解决问题的技术方案

本发明的第1混合动力车辆的控制装置，应用如下混合动力车辆，所述混合动力车辆具备内燃机和至少一个电动发电机来作为行驶用动力源，所述内燃机能够在稀燃烧模式与被设定为比所述稀燃烧模式靠浓侧的空燃比的非稀燃烧模式之间切换运转模式，所述控制装置具备：转矩控制单元，其能够变更针对要求转矩的所述内燃机的发动机转矩与所述电动发电机的马达转矩的分配；和空燃比控制单元，在将所述运转模式从所述稀燃烧模式切换为所述非稀燃烧模式的情况下，实施使所述内燃机的空燃比降低的空燃比控制，在应该将所述运转模式从所述稀燃烧模式切换为所述非稀燃烧模式的情况下，在所述转矩控制单元使针对所述要求转矩的所述发动机转矩的分配降低后，所述空燃比控制单元实施所述空燃比控制。

根据第1控制装置，在针对要求转矩的发动机转矩的分配降低了的状态下将运转模式从稀燃烧模式向非稀燃烧模式切换。因此，与不使针对要求转矩的发动机转矩的分配降低地将运转模式从稀燃烧模式向非稀燃烧模式切换的情况相比，能够抑制发动机转矩的增加。由此，能够通过电动发电机充分吸收随着运转模式的切换而产生的剩余转矩。其结果，能够抑制与运转模式的切换相伴的车辆的冲击。

本发明的第2混合动力车辆的控制装置，应用如下混合动力车辆，所述混合动力车辆具备内燃机和至少一个电动发电机来作为行驶用动力源，所述内燃机能够实施稀燃烧模式，并且，能够在所述稀燃烧模式的实施期间实施使空燃比暂时变更为浓侧的空燃比的燃料过量供给，所述控制装置具备：转矩控制单元，其能够变更针对要求转矩的所述内燃机的发动机转矩与所述电动发电机的马达转矩的分配；和空燃比控制单元，其在实施所述燃料过量供给的情况下，实施使所述内燃机的空燃比降低的空燃比切换控制，在应该实施所述燃料过量供给的情况下，在所述转矩控制单元使针对所述要求转矩的所述发动机转矩的分配降低后，所述空燃比控制单元实施所述空燃比切换控制。

根据第2控制装置，在针对要求转矩的发动机转矩的分配降低了的状态下实施燃料过量供给。因此，与不使针对要求转矩的发动机转矩的分配降低地实施燃料过量供给相比，能够抑制发动机转矩的增加。由此，能够通过电动发电机充分吸收随着燃料过量供给的实施而产生的剩余转矩。其结果，能够抑制与燃料过量供给的实施相伴的车辆的冲击。

在本发明的第1控制装置的一技术方案中，也可以是，所述转矩控制单元通过基于所述稀燃烧模式时的第1目标空燃比、所述非稀燃烧模式时的第2目标空燃比、所述要求转矩以及能够通过所述电动发电机进行再生的可再生转矩来算出所述发动机转矩，使针对所述要求转矩的所述发动机转矩的分配降低。根据该实施方式，针对要求转矩的发动机转矩的分配因基于可再生转矩等算出的发动机转矩而降低，所以能够通过电动发电机的再生无浪费地吸收与运转模式的切换相伴的剩余转矩。

在本发明的第2控制装置的一技术方案中，也可以是，所述转矩控制单元通过基于所述稀燃烧模式时的第1目标空燃比、所述燃料过量供给实施时的第2目标空燃比、所述要求转矩以及能够通过所述电动发电机进行再生的可再生转矩来算出所述发动机转矩，使针对所述要求转矩的所述发动机转矩的分配降低。根据该实施方式，针对要求转矩的发动机转矩的分配因基于可再生转矩等算出的发动机转矩而降低，所以能够通过电动发电机的再生无浪费地吸收与燃料过量供给的实施相伴的剩余转矩。

在上述技术方案中，也可以是，还具备转矩变更单元，所述转矩变更单元在比所述转矩控制单元所算出的所述发动机转矩低的低转矩侧存在所述内燃机的热效率提高的区域的情况下，使该发动机转矩变更为低的值。由此，能够抑制内燃机的燃料经济性恶化并且切实地吸收与运转模式的切换或燃料过量供给的实施相伴的剩余转矩。

在本发明的第1或第2控制装置的一技术方案中，也可以是，所述转矩控制单元在所述内燃机维持为等功率的状态下使针对所述要求转矩的所述发动机转矩的分配降低。根据该实施方式，能够在使针对要求转矩的发动机转矩的分配降低的前后维持内燃机的功率，所以能够避免内燃机的功率的过量和不足。

附图说明

图1是表示应用了本发明的一实施方式的控制装置的车辆的整体结构的图。

图2是表示内燃机的工作点的移动的说明图。

图3是表示控制内容的说明图。

图4是实施第1实施方式的控制的情况下的时间图。

图5是表示第1实施方式的控制例程的一例的流程图。

图6是表示实施第2实施方式的控制的情况下的时间图。

图7是表示第2实施方式的控制例程的一例的流程图。

图8是表示第3实施方式的控制内容的说明图。

图9是表示第3实施方式的控制例程的一例的流程图。

具体实施方式

(第1实施方式)

如图1所示，车辆1作为组合有多个动力源的混合动力车辆而构成。车辆1具备内燃机3、2个电动发电机4、5来作为行驶用的动力源。内燃机3是具备4个汽缸10的直列4汽缸型的内燃机。内燃机3作为所谓的稀燃烧发动机而构成，能够在稀燃烧模式与理想配比燃烧模式之间切换运转模式。稀燃烧模式是实施稀燃烧的运转模式，所述稀燃烧是将设定为比理论空燃比靠稀侧的空燃比作为目标的燃烧。理想配比燃烧模式是实施理想配比燃烧的运转模式，所述理想配比燃烧是将比稀燃烧模式的空燃比靠浓侧的理论空燃比或其附近的空燃比作为目标的燃烧。由于理想配比燃烧模式将比稀燃烧模式的空燃比靠浓侧的空燃比作为目标空燃比，所以相当于本发明的非稀燃烧模式。

内燃机3的各汽缸10分别连接有进气通路11和排气通路12。进气通路11分别设置有空气过滤用的空气滤清器13和能够调整空气流量的节气门14。在排气通路12设置有输出与内燃机3的空燃比(A/F)相对应的信号的A/F传感器15。另外，在排气通路12设置有净化排气中的有害成分的NOx催化剂16。NOx催化剂16是周知的吸藏还原型的NOx催化剂。为了检测NOx催化剂16的温度而在NOx催化剂16设置有温度传感器18。

内燃机3和第1电动发电机4连接于动力分配机构6。动力分配机构6的输出被传递到输出齿轮20。输出齿轮20与第2电动发电机5彼此连结而一体旋转。从输出齿轮20输出的动力经由减速装置21和差动装置22传递到驱动轮23。第1电动发电机4具有定子4a和转子4b。第1电动发电机4作为接受由动力分配机构6分配后的内燃机3的动力而发电的发电机发挥作用，并且也作为由交流电力驱动的电动机发挥作用。同样地，第2电动发电机5具有定子5a和转子5b，分别作为电动机和发电机发挥作用。各电动发电机4、5经由马达用控制装置25连接于电池26。马达用控制装置25对各电动发电机4、5所发出的电力进行直流变换并存储于电池26，并且对电池26的电力进行交流变换并向各电动发电机4、5供给。

动力分配机构6作为单小齿轮型的行星齿轮机构而构成，具有太阳轮S、齿圈R以及以与该齿轮S、R啮合的小齿轮P能够自转和公转的状态保持该小齿轮P的行星齿轮架C。太阳轮S连结于第1电动发电机4的转子4a，齿圈R连结于输出齿轮20，行星齿轮架C连结于内燃机3的曲轴7。此外，在曲轴7与行星齿轮架C之间存在减震器8，该减震器8吸收内燃机3的转矩变动。

对于车辆1的控制，由电子控制装置(ECU)30来控制。ECU30对内燃机3和各电动发电机4、5进行各种控制。以下，对与本发明关联的ECU30所进行的主要的控制进行说明。ECU30参照加速器开度传感器31的输出信号和车速传感器32的输出信号而计算驾驶员所要求的要求转矩，一边切换各种模式以使得针对该要求转矩的系统效率成为最佳，一边控制车辆1。例如，在内燃机3的热效率降低的低负载区域，选择使内燃机3的燃烧停止而使第2电动发电机5驱动的EV模式。另外，在仅依靠内燃机3则转矩不足的情况下，选择将第2电动发电机5与内燃机3一起设为行驶用驱动源的混合动力模式。

在选择了混合动力模式的情况下，要求转矩通过内燃机3的发动机转矩与第2电动发电机5的马达转矩的合计而输出。即，在将发动机转矩设为Te，将马达转矩设为Tm的情况下，要求转矩Tq定义为Tq＝Te+Tm。针对要求转矩Tq的发动机转矩Te与马达转矩Tm的分配随着由发动机转速和发动机转矩定义的内燃机3的工作点的变化而变化。只要无特别的条件成立，就如图2所示那样，内燃机3的工作点由ECU30控制，以使该工作点在预先设定的通常线La上移动。该通常线La预先通过模拟和/或使用实体机的试验而确定，以使内燃机3的燃料经济性成为最佳，且能够减少噪音。

为了分别实施稀燃烧模式和理想配比燃烧模式，ECU30参照A/F传感器15的输出值而计测空燃比，进行反馈控制，以使所计测的空燃比与当前的运转模式的目标空燃比的偏差降低。对于从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式的切换，考虑到吸入空气量的响应延迟而通过燃料喷射量的暂时的增加而短时间实施该切换。在产生了吸入空气量的响应延迟的期间，通过燃料增加而从稀燃烧模式的第1目标空燃比λ1切换为理想配比燃烧模式的目标空燃比λ2。因此，燃料喷射量在空燃比切换前后成为λ1/λ2倍，所以发动机转矩也在空燃比切换前后成为λ1/λ2倍。例如，在λ1＝22.1、λ2＝14.7的情况下，在空燃比切换前后，发动机转矩为约1.5倍。通过与这样的运转模式的切换相伴的发动机转矩的增加，若从输出齿轮20输出的转矩超过要求转矩，则会在车辆1产生冲击。

本实施方式在从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换时ECU30所实施的控制方面具有特征。首先，为了理解本控制而对比较例进行说明。在图2所示的工作点A将运转模式从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换时，如上所述发动机转矩增加。在图3的比较例的情况下，针对要求转矩Tq的马达转矩TmA与发动机转矩TeA的分配如图所示。在从该状态起通过运转模式的切换而使发动机转矩TeA增加到发动机转矩TeA′的情况下，为了使剩余转矩减少而由第2电动发电机5进行再生控制。通过实施再生控制，发动机转矩TeA′的一部分被再生转矩TmA′消除。即，发动机转矩TeA′的一部分通过第2电动发电机5的再生控制而被吸收。第2电动发电机5的再生转矩TmA′存在极限。在将该极限设为可再生转矩Tlim的情况下，该可再生转矩Tlim由电池26的蓄电率的上限、电池26的输入限制以及第2电动发电机5的最小转矩等诸条件决定，根据这些诸条件的状态而变化。在图3的比较例的情况下，即使通过再生转矩TmA′与可再生转矩Tlim相一致的最大的再生转矩进行再生控制，也无法消除超出要求转矩Tq的部分的全部。因此，会产生剩余转矩Ts而在车辆1产生冲击。

与此相对，本控制在应该将运转模式从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换的情况下，如图2所示使内燃机3的工作点从A向低转矩侧的B沿着等功率线Lp变化，在使针对要求转矩Tq的发动机转矩Te的分配降低后，实施空燃比的切换。由此，如图3所示，发动机转矩TeB增加到发动机转矩TeB′，这与比较例相比能够抑制转矩的增加。因此，能够通过第2电动发电机5的再生控制吸收增加后的发动机转矩TeB′中超出要求转矩Tq的部分的全部。因此，不会产生如比较例那样的剩余转矩Ts，所以能够抑制车辆1的冲击。

如图3所示，为了不产生剩余转矩Ts，在从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换前后如下的式1成立即可。

Tq＝TeB+TmB＝TeB′+TmB′……1

如上所述，在从第1目标空燃比λ1的稀燃烧模式向第2目标空燃比λ2的理想配比燃烧模式切换时，发动机转矩成为λ1/λ2倍。因此，对于运转模式的切换前后的发动机转矩，式2成立。

TeB′＝λ1/λ2×TeB……2

再生转矩TmB′与可再生转矩Tlim相等，式3成立。

TmB′＝Tlim……3

将上述式2和式3带入式1，对TeB进行整理，则可得到式4。

TeB＝λ2/λ1×(Tq-Tlim)……4

因此，在应该从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换运转模式的情况下，首先，(1)基于式4算出发动机转矩TeB，使内燃机3的工作点移动到该发动机转矩TeB的工作点，由此使针对要求转矩的发动机转矩的分配降低，然后，(2)实施使空燃比降低的空燃比切换控制。由此，能够通过第2电动发电机5的再生控制更完全地吸收发动机转矩的增加。也即是，能够避免与运转模式的切换相伴的剩余转矩的产生。

实施本控制的情况下的车辆1的各参数的时间变化如下所述。如图4所示，内燃机3在稀燃烧模式下运转的状态下，在驾驶员在时刻t11以超过预定的踩踏速度且超过预定的踩踏量踩踏了加速踏板28的情况下，由于输出转矩不足等理由而判断为应该将内燃机3的运转模式从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换的情况。在这样地进行了判断的情况下，基于上述的式4计算用于使针对要求转矩的发动机转矩的分配降低的发动机转矩。并且，使内燃机3的工作点从时刻t11的工作点沿着等功率线Lp(图2)即维持发动机功率地移动到基于式4所计算的发动机转矩的工作点。为了使内燃机3的工作点沿着等功率线Lp移动，从时刻t11起，发动机转速向高速旋转侧变化，发动机转矩向低转矩侧变化。随着这样的工作点的变化，进气量和燃料喷射量分别降低。另一方面，马达转矩增加，以与针对要求转矩的发动机转矩的分配的降低相平衡。由于电力消耗量因马达转矩的增加而增加，所以电池的输入输出(电池功率)在输出限制Wout的范围内增加。

在内燃机3在时刻t12到达基于式4算出的发动机转矩的工作点时，立即实施使燃料喷射量增加并使空燃比降低的空燃比切换控制。由此，虽然发动机转矩增加，但对于发动机转矩中超出要求转矩的部分，通过第2电动发电机5的再生控制而被吸收，在输入限制Win的范围内充入到电池26。由此，能避免产生剩余转矩，所以在时刻t13，能够在抑制车辆1的冲击同时完成从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式的切换。

接着，参照图5，对为了实现上述的控制而ECU30所实施的控制例程的一例进行说明。图5的控制例程的程序保存于ECU30，在适当的时候被读出并以预定间隔反复执行。

在步骤S1中，ECU30判定运转模式是否为稀燃烧模式。在稀燃烧模式的情况下进入步骤S2，在不是稀燃烧模式的情况下跳过以后的处理而结束此次的例程。在步骤S2中，ECU30参照加速器开度传感器31的信号，取得加速踏板28的操作状态。ECU30分别取得加速踏板28的踩踏速度和踩踏量，作为加速踏板28的操作状态。

在步骤S3中，ECU30基于在步骤S2中取得的加速踏板28的踩踏量(加速器开度)和从车速传感器32得到的车速来算出要求转矩Tq。要求转矩Tq基于预先准备并保持在ECU30的算出映射来计算。在步骤S4中，ECU30算出发动机转矩Te。发动机转矩Te基于上述的通常线La(图2)和发动机转速来算出。在步骤S5中，ECU30基于要求转矩Tq和发动机转矩Te算出马达转矩Tm。由此，决定针对要求转矩Tq的发动机转矩Te与马达转矩Tm的分配。

在步骤S6中，ECU30基于模式切换条件是否成立来判定是否应该将内燃机3的运转模式从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换。模式切换条件基于在步骤S2中取得的加速踏板28的操作状态来设定。具体而言，在加速踏板28的踩踏速度超过预定值且踩踏量超过预定值的情况下，模式切换条件成立。在模式切换条件成立的情况下，判断为是应该切换运转模式的情况。在模式切换条件成立了的情况下，进入步骤S7。在模式切换条件未成立的情况下，跳过以后的处理而结束此次的例程。

在步骤S7中，ECU30使内燃机3的工作点向低转矩侧移动。内燃机3经由动力分配机构6与第1电动发电机4连结并彼此能够差动旋转，所以ECU30通过进行第1电动发电机4的转矩控制来使内燃机3的工作点移动。ECU30根据电池26的蓄电率等上述诸条件计算可再生转矩Tlim，基于上述的式4计算发动机转矩。并且，ECU30使内燃机3的工作点沿着等功率线Lp(参照图2)移动，直到达到所算出的发动机转矩。由此，针对要求转矩的发动机转矩的分配降低。与内燃机3的工作点的移动并行地，ECU30使第2电动发电机5的马达转矩增加，以与针对要求转矩的发动机转矩的分配的降低相平衡。ECU30通过执行该步骤S7而作为本发明的转矩控制单元发挥作用。

在步骤S8中，ECU30实施使内燃机3的燃料喷射量增加而使空燃比降低的空燃比切换控制。ECU30通过执行步骤S8而作为本发明的空燃比控制单元发挥作用。在步骤S9中，为了吸收因空燃比切换控制而增加并超出要求转矩的发动机转矩，ECU30实施第2电动发电机5的再生控制。该再生控制通过以可再生转矩Tlim作为限度的再生转矩来实施。

通过ECU30实施图5的控制例程，能够如上所述避免产生剩余转矩，所以能够抑制车辆1的冲击。在步骤S7中，使内燃机3的工作点沿着等功率线Lp移动，所以能够在工作点的移动期间维持发动机功率。因此，能够在工作点的移动期间避免内燃机3的功率的过大与不足。

(第2实施方式)

接着，参照图6和图7，说明本发明的第2实施方式。第2实施方式除了ECU30所实施的控制以外，其他与第1实施方式相同。关于车辆1的物理结构，请参照图1。在本实施方式中，与用于净化在稀燃烧模式的实施期间NOx催化剂16所吸藏的氮氧化物的燃料过量供给相配合地，ECU30与第1实施方式同样地使针对要求转矩的发动机转矩的分配降低。

例如，如图6所示，在内燃机3在稀燃烧模式下运转的状态下，NOx催化剂16的NOx吸藏量在时刻t21达到了应该实施燃料过量供给的预定值St的情况下，ECU30判断为应该实施燃料过量供给。燃料过量供给是在稀燃烧模式的实施期间使空燃比暂时变更为浓侧的空燃比，所以燃料过量供给相当于非稀燃烧模式。因此，NOx吸藏量达到了应该实施燃料过量供给的预定值St的情况，相当于应该将内燃机3的运转模式从稀燃烧模式向非稀燃烧模式切换的情况。上述的预定值St被设定为相对于NOx催化剂16的吸藏极限值Sm保留了某种程度的余裕的小值。

ECU30，在判断为应该实施燃料过量供给的情况下，基于上述式4计算用于使针对要求转矩的发动机转矩的分配降低的发动机转矩。此外，在此，在式4中代替理想配比燃烧模式的目标空燃比λ2而使用燃料过量供给时的目标空燃比λ3(其中，λ2>λ3)。并且，使内燃机3的工作点从时刻t21的工作点沿着等功率线Lp(图2)移动到基于式4计算得到的发动机转矩的工作点。由于内燃机3的工作点沿着等功率线Lp移动，所以从时刻t21起，发动机转速向高速旋转侧变化，发动机转矩向低转矩侧变化。随着这样的工作点的变化，进气量和燃料喷射量分别降低。另一方面，马达转矩增加，以与针对要求转矩的发动机转矩的分配的降低相平衡。电力消耗量因马达转矩的增加而增加，所以电池的输入输出(电池功率)在输出限制Wout的范围内增加。

在内燃机3在时刻t22达到基于式4算出的发动机转矩的工作点时，立即实施作为空燃比切换控制的燃料过量供给。由此，虽然发动机转矩增加，但所增加的发动机转矩中超出要求转矩的部分通过第2电动发电机5的再生控制而被吸收，在输入限制Win的范围内被充入到电池26。在时刻t23，为了使空燃比返回稀燃烧模式的空燃比而减少燃料喷射量。与燃料喷射量的减量相伴的发动机转矩的降低通过第2电动发电机的马达转矩的增加进行补充。在时刻t24，内燃机3的运转模式返回稀燃烧模式，燃料过量供给完成。

接着，参照图7，说明为了实现上述的控制而ECU30所实施的控制例程的一例。图7的控制例程的程序保存于ECU30，在适当的时候被读出并以预定间隔反复执行。步骤S11～步骤S15与第1实施方式的控制例程(图5)的步骤S1～步骤S5相同。即，在步骤S11中，ECU30判定运转模式是否为稀燃烧模式。在稀燃烧模式的情况下进入步骤S12，在不是稀燃烧模式的情况下，跳过以后的处理而结束此次的例程。在步骤S12中，ECU30参照加速器开度传感器31的信号，取得加速踏板28的操作状态。在步骤S13中，ECU30基于加速器开度和车速算出要求转矩Tq。在步骤S14中，ECU30算出发动机转矩Te。在步骤S15中，ECU30基于要求转矩Tq和发动机转矩Te算出马达转矩Tm。由此，决定针对要求转矩Tq的发动机转矩Te与马达转矩Tm的分配。

在步骤S16中，ECU30参照温度传感器18的信号取得NOx催化剂16的温度。在步骤S17中，ECU30推定NOx催化剂16的NOx吸藏量S。NOx吸藏量S的推定能够通过周知乃至公知的方法来实现。例如，ECU30计算实施燃料过量供给后实施了稀燃烧模式的期间内的排气的总流量，基于该总流量和在步骤S16中取得的NOx催化剂16的温度推定NOx吸藏量。

在步骤S18中，ECU30判定NOx吸藏量S是否达到了上述的应该实施燃料过量供给的预定值St、也即是NOx吸藏量S是否为预定值St以上。在NOx吸藏量S达到了预定值St的情况下进入步骤S19，在没有达到预定值St的情况下，跳过以后的处理而结束此次的例程。

在步骤S19中，ECU30通过进行第1电动发电机4的转矩控制来使内燃机3的工作点移动。ECU30根据电池26的蓄电率等上述诸条件计算可再生转矩Tlim，且基于上述的式4计算发动机转矩。并且，使内燃机3的工作点沿着等功率线Lp(参照图2)移动，直到达到所算出的发动机转矩。由此，针对要求转矩的发动机转矩的分配降低。与内燃机3的工作点的移动并行地，ECU30使第2电动发电机5的马达转矩增加，以与针对要求转矩的发动机转矩的分配的降低相平衡。ECU30通过执行该步骤S19而作为本发明的转矩控制单元发挥作用。

在步骤S20中，ECU30实施作为空燃比切换控制的燃料过量供给。ECU30通过执行步骤S20而作为本发明的空燃比控制单元发挥作用。在步骤S21中，为了吸收因燃料过量供给而增加并超出要求转矩的发动机转矩，ECU30实施第2电动发电机5的再生控制。该再生控制通过以可再生转矩Tlim作为限度的再生转矩来实施。

通过ECU30实施图7的控制例程，能够如上所述避免与燃料过量供给相伴的剩余转矩的产生，所以能够抑制车辆1的冲击。在步骤S19中，由于使内燃机3的工作点沿着等功率线Lp移动，所以在工作点的移动期间能够维持发动机功率。因此，在工作点的移动期间能够避免内燃机3的功率的过大与不足。此外，第2实施方式的控制也可以与第1实施方式的控制一起实施。在该情况下，在从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式的切换时和在燃料过量供给时均能够抑制车辆1的冲击。

(第3实施方式)

接着，参照图8和图9说明本发明的第3实施方式。第3实施方式的控制是与上述的第1或第2实施方式的控制组合地实施的控制。第1或第2实施方式中，在图5的步骤S7或图7的步骤S19中，基于上述式4计算发动机转矩，使内燃机3的工作点移动到该发动机转矩的工作点。第3实施方式中，在应该从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换的情况下或应该实施燃料过量供给的情况下，在比基于上述式4计算得到的发动机转矩的工作点B靠低转矩侧存在热效率提高的区域时，使内燃机3的工作点移动到等功率且热效率最大的工作点C。

图9的控制例程编入图5的步骤S7或图7的步骤S19，作为图5或图9的控制例程的子例程而实施。由此，ECU30作为本发明的转矩变更单元发挥作用。

如图9所示，在步骤S31中，ECU30基于上述的式4算出发动机转矩。在步骤S32中，ECU30读出使内燃机3的工作点和热效率相关联的热效率映射。在步骤S33中，ECU30参照在步骤S32中所读出的热效率映射，判定在比通过步骤S31所算出的发动机转矩的工作点靠低转矩侧是否存在内燃机3的热效率提高的区域。在存在该区域的情况下进入步骤S34，在不存在该区域的情况下跳过步骤S34而进入步骤S35。

在步骤S34中，ECU30将发动机转矩向低转矩侧变更。在该实施方式中，变更为与在步骤S31中算出的发动机转矩的工作点等功率且高热效率的低转矩侧的工作点中的热效率最大的工作点的发动机转矩。也即是，在存在给出这样的最大的热效率的工作点的情况下，将在步骤S31中算出的发动机转矩变更为小的值。

在步骤S35中，ECU30通过进行第1电动发电机4的转矩控制而使内燃机3的工作点移动。即，使内燃机3的工作点沿着等功率线Lp(参照图2)移动，直到达到在步骤S31中算出的发动机转矩或在步骤S34中进行了变更的变更后的发动机转矩。由此，针对要求转矩的发动机转矩的分配降低。与内燃机3的工作点的移动并行地，ECU30使第2电动发电机5的马达转矩增加，以与针对要求转矩的发动机转矩的分配的降低相平衡。

根据图9的控制例程，与基于式4算出的发动机转矩相比，在内燃机3的热效率提高的情况下将发动机转矩变更为更小的值，因此，能够抑制内燃机3的燃料经济性恶化、并且切实地吸收与运转模式的切换相伴的剩余转矩。

本发明不限于上述各实施方式，可以在本发明的主旨的范围内通过各种方式进行实施。在上述各实施方式中，在应该从稀燃烧模式向理想配比燃烧模式切换的情况下或应该实施燃料过量供给的情况下，也即是在应该使运转模式从稀燃烧模式向非稀燃烧模式切换的情况下，在维持为等功率的状态下使发动机转矩向低转矩侧变化，但在本发明中，使发动机转矩向低转矩侧变化时维持为等功率不是必需的。例如，在应该将运转模式从稀燃烧模式向非稀燃烧模式切换的情况下，也可以以将发动机转速设为恒定而使发动机转矩向低转矩侧变化的方式来实施本发明。在该方式中，也能够抑制与空燃比切换控制的实施相伴的发动机转矩的增加，所以能够抑制车辆的冲击。

另外，在上述各实施方式中，通过基于上述式4算出发动机转矩而使针对要求转矩的发动机转矩的分配降低，从而发动机转矩超出要求转矩的超出量与可再生转矩一致(参照图3)。由此，能够无浪费地避免剩余转矩的产生。但是，只要能够抑制车辆的冲击，就也可以适当设定针对要求转矩的发动机转矩的分配的降低率。例如，也可以通过使针对要求转矩的发动机转矩的分配以一定的降低率降低的方式来实施本发明。在该方式中，若发动机转矩的超出量比可再生转矩小，就也能够完全避免剩余转矩的产生。另外，即使在其超出量比可再生转矩大而产生剩余转矩的情况下，也能够与不使发动机转矩的分配降低的情况相比减少剩余转矩，所以能够抑制车辆的冲击。

上述各实施方式中，涉及了应用于具备第1电动发电机和第2电动发电机的混合动力车辆的控制装置，但例如对于对传递发动机转矩的输出齿轮和/或输出轴等输出部件连结了一个电动发电机的实施方式的混合动力系统，也可以应用本发明的控制装置。

Claims (6)

1.一种混合动力车辆的控制装置，应用于如下混合动力车辆，所述混合动力车辆具备内燃机和至少一个电动发电机来作为行驶用动力源，所述内燃机能够在稀燃烧模式与被设定为比所述稀燃烧模式靠浓侧的空燃比的非稀燃烧模式之间切换运转模式，所述控制装置具备：

转矩控制单元，其能够变更针对要求转矩的所述内燃机的发动机转矩与所述电动发电机的马达转矩的分配；和

空燃比控制单元，在将所述运转模式从所述稀燃烧模式切换为所述非稀燃烧模式的情况下，实施使所述内燃机的空燃比降低的空燃比切换控制，

在应该将所述运转模式从所述稀燃烧模式切换为所述非稀燃烧模式的情况下，在所述转矩控制单元使针对所述要求转矩的所述发动机转矩的分配降低后，所述空燃比控制单元实施所述空燃比切换控制。

2.一种混合动力车辆的控制装置，应用于如下混合动力车辆，所述混合动力车辆具备内燃机和至少一个电动发电机来作为行驶用动力源，所述内燃机能够实施稀燃烧模式，并且，能够在所述稀燃烧模式的实施期间实施使空燃比暂时变更为浓侧的空燃比的燃料过量供给，所述控制装置具备：

转矩控制单元，其能够变更针对要求转矩的所述内燃机的发动机转矩与所述电动发电机的马达转矩的分配；和

空燃比控制单元，其在实施所述燃料过量供给的情况下，实施使所述内燃机的空燃比降低的空燃比切换控制，

在应该实施所述燃料过量供给的情况下，在所述转矩控制单元使针对所述要求转矩的所述发动机转矩的分配降低后，所述空燃比控制单元实施所述空燃比切换控制。

3.根据权利要求1的控制装置，

所述转矩控制单元通过基于所述稀燃烧模式时的第1目标空燃比、所述非稀燃烧模式时的第2目标空燃比、所述要求转矩以及能够在所述电动发电机再生的可再生转矩来算出所述发动机转矩，使针对所述要求转矩的所述发动机转矩的分配降低。

4.根据权利要求2的控制装置，

所述转矩控制单元通过基于所述稀燃烧模式时的第1目标空燃比、所述燃料过量供给实施时的第2目标空燃比、所述要求转矩以及能够在所述电动发电机再生的可再生转矩来算出所述发动机转矩，使针对所述要求转矩的所述发动机转矩的分配降低。

5.根据权利要求3或4所述的控制装置，

还具备转矩变更单元，所述转矩变更单元在比所述转矩控制单元所算出的所述发动机转矩低的低转矩侧存在所述内燃机的热效率提高的区域的情况下，将该发动机转矩变更为低的值。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的控制装置，

所述转矩控制单元在所述内燃机维持为等功率的状态下使针对所述要求转矩的所述发动机转矩的分配降低。