CN105793096A

CN105793096A - 电力转换器的控制器和控制方法

Info

Publication number: CN105793096A
Application number: CN201480064879.4A
Authority: CN
Inventors: 平井诚; 安藤彻
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2016-07-20
Also published as: WO2015079303A1; US20170022916A1; JP2015105045A

Abstract

在用于车辆的电力转换器的控制器和控制方法中，所述电力转换器具有第一操作模式和第二操作模式，所述第一操作模式和第二操作模式定义第一和第二直流电源针对负荷的电力供应模式。所述第一操作模式是当所述第一和第二直流电源串联地被电连接到电线时设置的操作模式，所述电线被电连接到所述负荷。所述第二操作模式是当所述第一直流电源和所述第二直流电源并联地被电连接到所述电线时设置的操作模式。所述控制器包括电子控制单元。所述电子控制单元被配置为执行催化装置的升温促进控制。所述电子控制单元被配置为当执行所述升温促进控制时，将所述电力转换器的所述操作模式设置为所述第二操作模式。

Description

电力转换器的控制器和控制方法

技术领域

本发明涉及电力转换器的控制器和控制方法的技术领域。

背景技术

作为适用于包括多个直流(DC)电源的车辆的电力转换器，已提供以下电力转换器：其可以在多个直流电源与负荷之间的电气连接关系之间切换(参见第2012-070514(JP2012-070514A)号日本专利申请公开)。作为用于定义这些电气连接关系的操作模式，JP2012-070514A披露了其中多个直流电源和负荷串联电连接的串行模式，以及其中多个直流电源和负荷并联电连接的并行模式。

此外，还在第2000-295715(JP2000-295715A)号日本专利申请公开中披露了包括以下模式的配置：在该模式中两个直流电源并联以便向负荷供应电力。但是，在JP2000-295715A中描述的装置不能针对两个直流电源执行电压转换处理。

此外，第2008-054477(JP2008-054477A)号日本专利申请公开披露了包括以下模式的配置：在该模式中降低两个直流电源的每一个的电源电压以便向负荷供应电力。

JP2012-070514A中披露了串行模式在效率和储存能量的可用性方面突出，并且并行模式在对负荷电力的响应性和电力管理属性方面突出。但是，根本没有披露鉴于每个操作模式的特性的用于这些模式的明确切换条件。在其它专利文献中也没有披露这些切换条件。

在此，近年来具有以下倾向：从有效使用电力资源的角度，针对混合动力车辆强调效率。因此，当这些类型电力转换器的任意一个应用于混合动力车辆时，估计更可能选择串行模式而不是并行模式，串行模式在效率方面优于并行模式。

顺便提一下，在串行模式下，电力转换器的输出电流被限制为以下直流电源的输出电流：该直流电源的最大输出电流值是多个直流电源的最小者。因此，在其中耦合到驱动轮的驱动轴的请求输出完全由电动机产生的电动车辆(EV)的行驶期间，如果仅从效率的角度在串行模式下操作电力转换器，则往往需要内燃机的启动以便弥补输出不足。换言之，往往发出从EV行驶到混合动力车辆(HV)行驶的切换请求。

同时，当设置在内燃机中的催化装置未充分升温时，催化装置的排气净化性能较低。因此，当催化装置的升温未完成时，往往执行用于促进催化装置升温的控制，例如点火时间的延迟控制。

在此，特别是当在执行催化装置升温控制期间请求HV行驶时，必须在未确保催化装置的排气净化性能的状态下从内燃机向驱动轴供应动力。在这种情况下，车辆的排气排放可能劣化。在其中未根据车辆的行驶条件提出有关如何控制电力转换器的操作模式的明确建议的常规装置中，也许不可能避免这种排放劣化。

发明内容

本发明提供一种用于电力转换器的控制器和控制方法，当在安装有能够选择串行模式和并行模式的电力转换器的车辆中催化剂未被升温时，所述控制器和所述控制方法能够抑制排放劣化。

用于根据本发明的电力转换器的控制器是一种用于车辆的电力转换器的控制器。所述车辆具有内燃机、电动机、第一直流电源以及第二直流电源。所述内燃机包括催化装置。所述电力转换器具有第一操作模式和第二操作模式，所述第一操作模式和第二操作模式定义所述第一和第二直流电源针对负荷的电力供应模式。所述第一操作模式是当所述第一直流电源和所述第二直流电源串联地被电连接到电线时设置的操作模式。所述第二操作模式是当所述第一直流电源和所述第二直流电源并联地被电连接到所述电线时设置的操作模式。所述电线被电连接到所述负荷。所述控制器包括电子控制单元。所述电子控制单元被配置为执行所述催化装置的升温促进控制。所述电子控制单元被配置为当执行所述升温促进控制时，将所述电力转换器的所述操作模式设置为所述第二操作模式。

根据本发明的电力转换器的控制器是一种用于控制所述电力转换器的装置，所述电力转换器具有作为所述操作模式的所述第一操作模式(即，串行模式)和所述第二操作模式(即，并行模式)。用于实现所述第一操作模式和所述第二操作模式的所述电力转换器的物理配置和电气配置不影响本发明的概念。换言之，可以采用任何物理和电气配置。

按照根据本发明的电力转换器的控制器，当电子控制单元执行所述催化装置的所述升温促进控制时，将所述电力转换器的所述操作模式控制到所述第二操作模式，即所述并行模式。在所述第二操作模式下，所述电力转换器的最大输出电流不被每个所述直流电源的状态所限制。换言之，构成所述电力转换器的所述负荷的一部分的所述电动机或者连接到所述电力转换器的所述负荷的所述电动机的最大输出在所述并行模式下较高。

因此，按照根据本发明的电力转换器的控制器，在所述催化装置的所述升温促进控制的执行期间内，换言之，在所述催化装置未升温的期间，只要可能，能够继续EV行驶，其中驱动轴的被请求输出仅由所述电动机的输出所覆盖。发出用于补偿输出不足的所述内燃机的启动请求的机会必然减少。因此，只要可能，能够继续所述催化装置的所述升温促进控制。所述内燃机的所述启动请求还可以被称为到HV行驶的切换请求。因此，在所述催化剂的升温完成之前，能够降低所述内燃机的启动频率。因此，能够抑制所述车辆的排放劣化。

注意，所述升温促进控制例如包括用于相对增加所述内燃机的排气温度的控制等。例如，所述催化剂升温控制包括点火时间的延迟控制、空燃比的失衡控制等。

用于根据本发明的电力转换器的控制器的一个方面进一步包括判定装置，其用于判定是否正在执行所述升温促进控制。当所述判定装置判定正在执行所述升温促进控制时，所述模式控制装置可以将所述操作模式控制到所述第二操作模式。

根据本方面，判定是否正在执行所述升温促进控制。因此，防止这种情况：当未执行所述升温促进控制时，不必要地选择所述第二操作模式。

在用于根据本发明的电力转换器的控制器的另一个方面，在所述升温促进控制的执行期间，所述模式控制装置可以禁止在所述第一操作模式下进行控制。

根据本方面，当执行所述升温促进控制时，禁止在所述第一操作模式下控制所述电力转换器。当存在用于所述电力转换器的所述操作模式的多个切换条件时，独立于所述电子控制单元的控制要求，可以通过另一个要求将所述操作模式切换到所述第一操作模式。根据本方面，禁止在所述第一操作模式下控制所述电力转换器。因此，将所述操作模式切换到所述第二操作模式或者保持到所述第二操作模式。因此，能够可靠地防止所述车辆的排放劣化。

在用于根据本发明的电力转换器的控制器的另一个方面，当在所述升温促进控制的执行期间内选择所述第一操作模式作为先前操作模式时，并且当除了与所述升温促进控制的执行的有无相关的条件之外的指定条件成立时，所述模式控制装置可以根据所述车辆的所述行驶条件切换所述操作模式。

根据本方面，当执行所述升温促进控制时，并且当选择所述第一操作模式作为所述先前操作模式时，取决于除了与所述升温促进控制的执行的有无相关的条件之外的另一个条件(指定条件)而继续所述第一操作模式。

在此，根据所述电动机的所述最大输出与所述驱动轴的被请求输出(或所述车辆的被请求输出)之间的关系，判定是否应该在所述升温促进控制的执行期间内选择所述第二操作模式。换言之，如果判定即使在其中限制电动机的最大输出的所述第一操作模式下也不会出现输出不足，则选择其效率差于所述第一操作模式的所述第二操作模式的必然性变得低。在此，所述指定条件是这样的条件：其通过与用于选择所述第二操作模式的这种合理的理由关联，被预先实验性地、经验性地或理论性地设置。

根据本方面，当满足所述指定条件时，判定不一定需要从催化剂的升温角度选择所述操作模式。因此，选择对应于所述车辆的所述行驶条件的适当操作模式。因此，能够灵活和有效地操作所述电力转换器，同时抑制排放劣化。

同时，用于根据本发明的电力转换器的控制方法是一种用于车辆的电力转换器的控制方法。所述车辆包括内燃机、电动机、第一直流电源、第二直流电源、电力转换器以及电子控制单元。所述内燃机包括催化装置。所述电力转换器具有第一操作模式和第二操作模式，所述第一操作模式和第二操作模式用于定义所述第一和第二直流电源针对负荷的电力供应模式。所述第一操作模式是当所述第一直流电源和所述第二直流电源串联地被电连接到电线时设置的操作模式。所述第二操作模式是当所述第一直流电源和所述第二直流电源并联地被电连接到所述电线时设置的操作模式。所述电线被电连接到所述负荷。所述控制方法包括：由所述电子控制单元执行所述催化装置的升温促进控制；以及当由所述电子控制单元执行所述升温促进控制时，由所述电子控制单元将所述电力转换器设置为所述第二操作模式。

因此，按照用于根据本发明的电力转换器的控制方法，在所述催化装置未升温的期间内，只要可能，能够继续所述催化装置的所述升温促进控制。因此，能够抑制所述车辆的排放劣化。

从接下来描述的实施例，本发明的这种优点和其它效果将变得显而易见。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特性、优点以及技术和工业意义，其中相同标号表示相同元素，这些附图是：

图1是用于示意性地示出根据本发明第一实施例的混合动力车辆的配置的示意配置图；

图2是用于示意性地示出图1中所示的车辆中的发动机的侧视图的横截面图；

图3是图1中所示的车辆中的PCU的示意配置图；

图4是图3中所示的PCU中的升压系统的电路配置图；

图5是一般升压电路的电路图；

图6A是图4中所示的升压系统的并行模式下的电流路径的模式图；

图6B是图4中所示的升压系统的串行模式下的电流路径的模式图；

图7是根据第一实施例的操作模式控制的流程图；

图8是用于示出输出相对于操作模式控制的效果的时间变化的图；

图9是根据本发明第二实施例的操作模式控制的流程图；

图10是根据本发明第三实施例的操作模式控制的流程图；以及

图11是用于示意性地示出根据本发明第四实施例的混合动力车辆中的驱动系统的配置的示意配置图。

具体实施方式

以下将参考附图描述本发明的各种实施例。

首先，参考图1，将描述根据本发明第一实施例的混合动力车辆1的配置。在此，图1是用于示意性地示出混合动力车辆1的配置的示意配置图。

在图1中，混合动力车辆1是作为根据本发明的“车辆”的一个实例的混合动力车辆，并且包括电子控制单元(ECU)100、发动机200、电力控制单元(PCU)300、电子控制变速器(ECT)400、电动发电机MG、减速齿轮机构RG、第一电源B1以及第二电源B2。

注意，在本实施例中示出所谓1电动机型的混合动力车辆。但是，根据本发明的车辆可以是包括两个电动发电机的2电动机型的混合动力车辆，或者包括三个或更多电动发电机的车辆。

ECU100是这样的电子控制单元：其包括CPU、ROM、RAM等，并且被配置为能够控制混合动力车辆1的每个组件的操作。ECU100被配置为能够通过执行存储在ROM中的控制程序，执行操作模式控制(将在下面描述)。注意，本实施例中的ECU100是单个控制器；但是，根据本发明的电子控制单元可以被配置为包括多个控制器。

发动机200是作为根据本发明的“内燃机”的一个实例的多缸汽油发动机。参考图2，将描述发动机200的详细配置。在此，图2是用于示意性地示出发动机200的侧视图的横截面图。

在图2中，发动机200包括容纳在气缸体CB中的多个气缸201。注意，在图1中，气缸201沿着纸张的深度方向布置，并且在图1中示出一个201。

该气缸201容纳活塞202，活塞202根据当燃烧作为燃料的汽油和进气的空气-燃料混合物时产生的爆炸力，沿着图的垂直方向产生往复运动。活塞202的往复运动经由连杆203转换为曲柄轴204的旋转运动，并且用作混合动力车辆1的动力。

在曲柄轴204的附近安装能够检测曲柄角CA的曲轴位置传感器205，曲柄角CA表示曲柄轴204的旋转角。该曲轴位置传感器205电连接到ECU100，并且ECU100适当地参考检测到的曲柄角CA。该曲柄角CA例如用于计算发动机速度NE，控制燃料喷射时间等。

在发动机200中，从外部吸入的空气通过滤清器(未示出)净化，并且然后导入通用于所有气缸的进气管206中。

节流阀207被布置在进气管206中。与启动器(其未示出并且驱动节流阀207以便打开和闭合)一起，节流阀207构成已知的电子控制节流装置。该启动器电连接到ECU100，并且ECU100控制节流阀207的打开和闭合操作。

在节流阀207的下游侧安装进气管压力传感器208，其被配置为能够检测进气管压力Pim，这是进气管206的压力。进气管压力传感器208电连接到ECU100，并且ECU100适当地参考检测到的进气管压力Pim。

在进气管压力Pim的安装部的下游侧，形成与每个气缸连通的进气端口209。已经过节流阀207的进气通过对应于每个气缸201的该进气端口209，并且在进气阀211的打开期间被吸入每个气缸201中，根据进气凸轮210的凸轮轮廓确定进气阀211的打开和闭合时间，进气凸轮210具有大致椭圆形的横截面图。

在此，在进气端口209中，露出用于喷射燃料的进气端口喷射器212的燃料喷射阀。进气端口喷射器212连接到燃料箱和燃料供应通道(它们未示出)。进气端口喷射器212可以在适当的时间向进气端口209供应作为燃料的汽油的喷雾，因为ECU100控制燃料喷射阀的打开和闭合操作。从进气端口喷射器212喷射的汽油作为空气-燃料混合物(其中混合进气和汽油)被吸入每个气缸201中。

注意，适当的时间是这样的时间：此时汽油与进气均匀混合，并且作为均匀的空气-燃料混合物被吸入每个气缸201中。在此，适当的时间根据燃料喷射量、发动机速度NE等变化。注意，向进气端口209进行燃料喷射是通常在汽油发动机中完成的已知操作，并且在此不描述其细节。

在气缸201的燃烧室中，露出点火器219的火花塞。点火器219是已知的火花型点火器，并且能够根据从电连接的ECU100供应的控制信号，产生用于在火花塞中点火的火花。ECU100根据各种类型的已知点火时间控制的任意一种，控制点火器219的点火时间。

空气-燃料混合物例如在压缩冲程期间通过点火器219的点火操作点燃，并且例如在燃烧冲程期间燃烧。在燃烧冲程之后的排气冲程期间，在排气阀214的打开期间，将空气-燃料混合物排出到排气端口215。通过遵循其打开和闭合时间，驱动排气阀214以便打开和闭合，根据排气凸轮213的凸轮轮廓限定该打开和闭合时间，排气凸轮213间接耦合到曲柄轴204。

每个气缸中的排气端口215经由排气歧管(未示出)与排气管216连通。在排气管216中安装作为根据本发明的“催化装置”的一个实例的催化装置217。

催化装置217是作为根据本发明的“催化装置”的一个实例的已知三元催化剂，其中例如在催化剂载体上承载诸如铂之类的贵金属。催化装置217被配置为能够通过在基本上与催化剂气氛处于接近化学计量条件(例如，空燃比＝14.7±大约0.2)的状态的同时，导致氮氧化物NOx的还原反应以及总烃(THC)和一氧化碳(CO)(它们是未燃烧的成分)的氧化和燃烧反应来净化废气。

在发动机200中，在围绕气缸体CB安装的水套中布置冷却剂温度传感器218，其能够检测冷却剂温度Tw作为冷却剂(LLC)的温度，循环和供应冷却剂以便冷却发动机200。冷却剂温度传感器218电连接到ECU100，并且ECU100适当地参考检测到的冷却剂温度Tw。

注意，在本实施例中使用多缸汽油发动机作为发动机200。但是，可以自由选择发动机200的配置，例如气缸的数量、气缸的布置、燃料类型、燃料供应模式、驱动阀系统的配置，以及增压器的有无。

返回到图1，PCU300是用于控制电动发电机MG的驱动状态的电力控制单元。下面将参考图3描述PCU300的配置。

ECT400是已知的有级式变速器，其在输入轴IS与驱动轴DS之间具有多个物理变速齿轮，输入轴IS耦合到发动机200的曲柄轴204并且驱动轴DS耦合到减速齿轮机构RG。配置这多个物理变速齿轮以使得输入轴IS与驱动轴DS之间的旋转速度比(即变速比)彼此不同，并且ECU100适当地切换齿轮。

电动发电机MG是作为根据本发明的“电动机”的一个实例的三相交流(AC)电动发电机。电动发电机MG具有用于将电能转换为动能的发电功能，以及用于将动能转换为电能的再生功能。

电动发电机MG的输出旋转轴耦合到上述驱动轴DS。输出旋转速度Nout(其是驱动轴DS的旋转速度)等于MG旋转速度Nmg(其是电动发电机MG的旋转速度)。注意，减速齿轮或变速器可以适当地介于电动发电机MG与驱动轴DS之间。

将用于检测电动发电机MG的旋转角的解算器rv添加到电动发电机MG的输出旋转轴。由该解算器rv检测到的电动发电机MG的旋转角用于计算MG旋转速度Nmg。

减速齿轮机构RG是这样的齿轮装置：其介于驱动轴DS与驱动轮DW之间并且包括各种减速齿轮、差速器等。

第一电源B1是电源电压VB1(例如，200V)下的直流电源装置，其中串联多个(例如，数百个)各种类型的任意一种的二次电池单元(例如，单元电压为V)，例如镍氢电池和锂离子电池。第一电源B1是根据本发明的“第一电源”的一个实例。

第二电源B2例如是电双层电容器，并且是电源电压VB2下的直流电源装置。第二电源B2是根据本发明的“第二电源”的一个实例。

注意，在本实施例中第一电源B1和第二电源B2具有彼此不同的配置。但是，这些配置可能不一定彼此不同。此外，作为这些直流电源，除了这些类型的二次电池和电双层电容器之外，还可以采用诸如大容量电容器和飞轮之类的配置。

接下来，将参考图3描述PCU300的配置。在此，图3是PCU300的示意配置图。注意，在该图中，与图1中重复的部分由相同的参考标号表示，并且其描述将被适当地省略。

在图3中，PCU300是这样的电力控制单元：其被配置为能够控制电动发电机MG与第一电源B1和第二电源B2的每一个之间的电力输入和输出，并且包括升压转换器310和逆变器320。

逆变器320是作为根据本发明的“负荷”的一个实例的开关装置，并且包括在电源线321与地线322之间并联的U相臂320U、V相臂320V和W相臂320W。

U相臂320U包括正侧开关元件Q11和负侧开关元件Q12。V相臂320V包括正侧开关元件Q13和负侧开关元件Q14。W相臂320W包括正侧开关元件Q15和负侧开关元件Q16。每个开关元件例如被配置为具有自保护电路的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。但是，这些开关元件的每一个可以是电力金属氧化物半导体(MOS)晶体管等。

注意，整流二极管D11至D16(每个将电流从发射极侧传递到集电极侧)分别连接到开关元件Q11至Q16。逆变器320的每个相臂中的上臂(正侧开关元件)与下臂(负侧开关元件)之间的电连接点连接到电动发电机MG的每个相线圈。

接下来，将参考图4描述升压转换器310的配置。在此，图4是升压转换器310的示意电路图。注意，在该图中，与图1中重复的部分由相同的参考标号表示，并且其描述将被适当地省略。

升压转换器310是根据本发明的“电力转换器”的一个实例，其包括电抗器L1和L2以及开关元件Q1、Q2、Q3和Q4。

类似于上述逆变器320中的每个开关元件，升压转换器310中的每个开关元件被配置为具有自保护电路的IGBT、电力MOS晶体管等。此外，整流二极管D1至D4(每个将电流从发射极侧传递到集电极侧)分别连接到开关元件Q1至Q4。注意，根据从ECU100供应的控制信号，控制升压转换器310中的这些开关元件的每一个的开关状态(即，接通/关断状态)。

升压转换器310的电源线311和地线312分别连接到上述逆变器320的电源线321和地线322。电源线321与地线322之间的电位差对应于升压转换器310的输出电压VH。

在升压转换器310中，开关元件Q1电连接在电源线311与节点N1之间。开关元件Q2电连接在节点N1与节点N2之间。开关元件Q3电连接在节点N2与节点N3之间。开关元件Q4电连接在节点N3与地线312之间。

此外，在升压转换器310中，电抗器L1电连接在节点N2与第一电源B1的正极端子之间。电抗器L2电连接在节点N1与第二电源B2的正极端子之间。

升压转换器310包括分别对应于第一电源B1和第二电源B2的升压电路。这些升压电路由上述电抗器L1和L2、开关元件Q1至Q4以及整流二极管D1至D4形成。

接下来，将描述所述实施例的操作。

首先，为了解释升压转换器310中的直流电源电压的升压原理，将参考图5针对一般升压电路进行描述。在此，图5是一般升压电路的电路图。

在图5中，例示一般升压电路BC。升压电路BC包括上臂的开关元件Qu(以下适当地表示为“上臂元件Qu”)、下臂的开关元件Ql(以下适当地表示为“下臂元件Ql”)、以及电抗器L。升压电路BC连接到负荷330。

电抗器L电连接在直流电源B的正极端子与连接点之间，该连接点在上臂元件Qu与下臂元件Ql之间。上臂元件Qu和下臂元件Ql串联插入在电源线LP与地线LG之间。

在具有这种配置的升压电路BC中，交替设置上臂元件Qu的接通时段和下臂元件Ql的接通时段。注意，在一个元件的接通时段内，另一个元件关断。

在此，在下臂元件Ql的接通时段内，形成经由直流电源B、电抗器L和下臂元件Ql的电流路径。因此，能量储存在电抗器L中。另一方面，在下臂元件Ql关断时的上臂元件Qu的接通时段内，形成经由直流电源B、电抗器L、上臂元件Qu和负荷330的电流路径。因此，向负荷330供应在下臂元件Ql的接通时段内储存在电抗器L中的能量以及来自直流电源B的能量。因此，负荷330的输出电压(即，电源线LP与地线LG之间的电压)相对于直流电源B的电源电压被升高。

此外，在上臂元件Qu的接通时段内，可在负荷330与上臂元件Qu之间进行双向电力传输。换言之，上臂元件Qu还能够接收来自负荷330侧的再生电力。

通过以下表达式(1)定义升压电路BC的输出电压VH，表达式(1)使用直流电源B的电源电压VB和下臂元件Ql的负荷比DT

VH＝1/(1-DT)×VB(1)因此，可以通过以下表达式(2)给出升压电路BC的升压比r(即，VH/VB)。

r＝1/(1-DT)(2)例如在一般升压电路中，如上所述升高电源电压VB。

在图4中，由开关元件Q1和Q2在第一电源B1与电源线311之间的位置处形成上臂元件，其对应于上述一般升压电路中的上臂元件Qu。同时，由开关元件Q3和Q4在一位置处形成下臂元件，其对应于上述一般升压电路中的下臂元件Ql。由这些元件形成第一升压电路。

同样，在图4中，由开关元件Q2和Q3在第二电源B2与电源线311之间的位置处形成下臂元件，其对应于上述一般升压电路中的下臂元件Ql。此外，由开关元件Q1和Q4形成上臂元件，其对应于上述一般升压电路中的上臂元件Qu。由这些元件形成第二升压电路。

在升压转换器310中，如上所述，由开关元件Q1至Q4形成第一和第二升压电路两者。换言之，开关元件Q1至Q4通过第一升压电路被包含在第一电源B1与电源线311之间的电力转换路径中，以及通过第二升压电路被包含在第二电源B2与电源线311之间的电力转换路径中。

通过控制开关元件Q1至Q4中的每一个的开关状态，在两个操作模式的一个操作模式下操作升压转换器310，两个操作模式包括：串行模式，其中第一电源B1和第二电源B2相对于负荷(即，逆变器320)串联地电连接；以及并行模式，其中第一电源B1和第二电源B2相对于负荷并联地电连接。串行模式是根据本发明的“第一操作模式”的一个实例，并且并行模式是根据本发明的“第二操作模式”的一个实例。

在此，将参考图6A和6B描述所述串行模式和并行模式。在此，图6A和6B是升压转换器的每个操作模式下的电流路径的模式图。注意，在该图中，与图4中重复的部分由相同的参考标号表示，并且其描述将被适当地省略。

图6A示出在并行模式下升压转换器310的输出电流路径(即，相对于电抗器的电流循环路径)。

在并行模式下，开关元件Q2或Q4被控制处于接通状态。注意，根据第一电源B1的电源电压VB1与第二电源B2的电源电压VB2之间的大小关系，确定开关元件Q2和Q4的哪一个被接通。即，当建立大小关系VB1>VB2时(当第一电源B1的电源电压较大时)，开关元件Q2被接通。相反，当建立大小关系VB2>VB1时(当第二电源B2的电源电压较大时)，开关元件Q4被接通。

当建立大小关系VB1>VB2，并且因此开关元件Q2被控制处于接通状态时，第一电源B1和第二电源B2经由开关元件Q3和Q4并联地电连接。

在这种情况下，对应于第一电源B1的第一升压电路的输出电流路径(即，相对于电抗器L1的电流循环路径)变成经由整流二极管D2、整流二极管D1、电源线311、负荷(逆变器320和电动发电机MG)以及地线312的路径(参见由虚线示出的路径)。此外，对应于第二电源B2的第二升压电路的输出电流路径(即，相对于电抗器L2的电流循环路径)变成经由整流二极管D1、电源线311、负荷、地线312以及整流二极管D4的路径(参见由实线示出的路径)。

注意，在此针对在构成负荷一部分的电动发电机MG的发电驱动期间的电流路径进行描述。至于再生驱动期间的时间，用于再生控制的开关元件Q1被接通。电流在经由用于电抗器L1的整流二极管D4和D3的电流路径中以及在经由用于电抗器L2的整流二极管D3的电流路径中循环。

此外，在这种情况下，至于对应于第一电源B1的上述第一升压电路，能够通过将开关元件Q3和Q4均控制到接通状态或关断状态，交替设置下臂元件的接通时段和上臂元件的接通时段。至于对应于第二电源B2的第二升压电路，能够通过将开关元件Q3控制到接通状态或关断状态，交替设置下臂元件的接通时段和上臂元件的接通时段。换言之，在并行模式下，可以以彼此独立的方式升高第一电源B1和第二电源B2的电源电压。

另一方面，当建立大小关系VB2>VB1，并且因此开关元件Q4被控制处于接通状态时，第一电源B1和第二电源B2经由开关元件Q2和Q3并联地电连接。

在这种情况下，对应于第一电源B1的第一升压电路的输出电流路径变成经由整流二极管D2、整流二极管D1、电源线311、负荷和地线312的路径(参见由虚线示出的路径)。此外，对应于第二电源B2的第二升压电路的输出电流路径变成经由整流二极管D1、电源线311、负荷、地线312和整流二极管D4的路径(参见由实线示出的路径)。

注意，在此针对在构成负荷一部分的电动发电机MG的发电驱动期间的电流路径进行描述。至于再生驱动期间的时间，用于再生控制的开关元件Q1被接通。电流在经由用于电抗器L1的整流二极管D3的电流路径中以及在经由用于电抗器L2的整流二极管D3和D2的电流路径中循环。

此外，在这种情况下，至于对应于第一电源B1的上述第一升压电路，能够通过将开关元件Q3控制到接通状态或关断状态，交替设置下臂元件的接通时段和上臂元件的接通时段。至于对应于第二电源B2的第二升压电路，能够通过将开关元件Q2和Q3均控制到接通状态或关断状态，交替设置下臂元件的接通时段和上臂元件的接通时段。换言之，在并行模式下，可以以彼此独立的方式升高第一电源B1和第二电源B2的电源电压。

图6B示出在串行模式下升压转换器310的输出电流路径(即，相对于电抗器的电流循环路径)。

在串行模式下，开关元件Q3被控制处于接通状态。当开关元件Q3被控制处于接通状态时，第一电源B1和第二电源B2相对于电源线311串联地电连接。换言之，在升压转换器310中，输出电流在由实线示出的路径中流动。

此外，在串行模式下，能够通过将开关元件Q2和Q4均控制到接通状态或关断状态，交替设置下臂元件的接通时段和上臂元件的接通时段。换言之，在串行模式下，能够升高第一电源B1和第二电源B2的电源电压。

在操作模式是并行模式时与操作模式是串行模式时之间，作为升压转换器310的最大输出值的系统最大输出值Wmax能够不同。

通过以下表达式(3)定义并行模式下的升压转换器310的系统最大输出值Wmaxp。

Wmaxp＝Woutb1+Woutb2(3)在此，Woutb1是第一电源B1的输出限制值。Woutb1通过第一电源B1的电源电压VB1和第一电源B1的每单位时间的最大输出电流值来定义。该最大输出电流值是第一电源B1的固有值，并且受第一电源B1的温度的影响。因此，当第一电源B1的温度相对于某一基准范围低或高时，最大输出电流值相对降低。

Woutb2是第二电源B2的输出限制值。Woutb2通过第二电源B2的电源电压VB2和第二电源B2的每单位时间的最大输出电流值来定义。该最大输出电流值是第二电源B2的固有值，并且受第二电源B2的温度的影响。因此，当第二电源B2的温度相对于某一基准范围低或高时，最大输出电流值相对降低。

如上所述，在并行模式下，向负荷供应每个电源的最大输出。

同时，通过以下表达式(4)或表达式(5)定义串行模式下的升压转换器310的系统最大输出值Wmaxs。

Wmaxs＝Woutb1+Woutb2’(4)Wmaxs＝Woutb1’+Woutb2(5)在此，Woutb1’是第一电源B1的允许输出限制值，并且Woutb2’是第二电源B2的允许输出限制值。

如图6B中所示，在串行模式下，第一电源B1和第二电源B2相对于电源线311串联地电连接。因此，升压转换器310的最大输出电流值被限制为第一电源B1的最大输出电流值和第二电源B2的最大输出电流值中的较小者。

上面的表达式(4)对应于这样的情况：其中第一电源B1的最大输出电流值小于第二电源B2的最大输出电流值。即，上面的表达式(4)对应于这样的情况：其中第二电源B2的最大输出电流值被限制为第一电源B1的最大输出电流值。换言之，在这种情况下，第二电源B2未必能够输出该输出限制值Woutb2，并且其最大输出值变成最多等于输出限制值Woutb2的允许输出限制值Woutb2’。

上面的表达式(5)对应于这样的情况：其中第二电源B2的最大输出电流值小于第一电源B1的最大输出电流值。即，上面的表达式(5)对应于这样的情况：其中第一电源B1的最大输出电流值被限制为第二电源B2的最大输出电流值。换言之，在这种情况下，第一电源B1未必能够输出该输出限制值Woutb1，并且其最大输出值变成最多等于输出限制值Woutb1的允许输出限制值Woutb1’。

如从上面的表达式(3)和(4)或(5)显而易见的，并行模式在系统最大输出方面优于串行模式。

同时，在串行模式下，当负荷条件相同时，流经升压转换器310的开关元件Q1至Q4的电流小于并行模式下的电流。这是因为并行模式下的升压转换器310的直流电压相对于两个直流电源的电源电压的总和(即，VB1+VB2)被转换。在并行模式下，由相对于电源电压VB1的直流电压转换产生的电流以及由相对于电源电压VB2的直流电压转换产生的电流的总和流经每个开关元件。因此，流经开关元件的电流大于串行模式下的电流。因此，串行模式下的升压损失(伴随每个开关元件的开关操作的电损失)低于并行模式下的升压损失。换言之，串行模式是比并行模式效率高的操作模式。

注意，从另一个角度，在并行模式下，即使当出现其中难以确保一个直流电源的输出的情况时，也能够提供另一个直流电源的输出以便获得驱动负荷需要的能量。换言之，并行模式在稳定性方面优于串行模式。此外，从再一个角度，在串行模式下，可以用完一个直流电源中的储存能量。因此，串行模式在有效使用能量方面优于并行模式。

这些操作模式的每一个的效果仅是实例。串行模式和并行模式的每一个的各种优点和缺点是已知的。

为使包括在发动机200中的催化装置217发挥预先期待的排气净化性能，除了具有流入催化装置217中的催化剂的气体的空燃比之外，催化装置217的温度(以下适当地表示为“催化剂温度”)也很重要。更具体地说，针对催化装置217设置催化剂活化温度。在催化剂温度低于催化剂活化温度的未升温状态下，催化装置217的排气净化效率降低。因此，在发动机200中，在催化装置217的未升温时段期间内执行催化剂升温控制。催化剂升温控制是根据本发明的“升温促进控制”的一个实例。

简单地说，催化剂升温控制是用于增加具有催化剂的气体(即，排气)的温度的控制。换言之，与增加排气温度关联的所有类型的控制都能够作为根据本发明的催化剂升温控制来处理。例如，催化剂升温控制包括点火时间的延迟控制、空燃比的失衡控制等。

点火时间的延迟控制是用于在点火器219中比正常时间延迟点火时间的控制。在发动机200的正常控制期间，将点火时间控制到这样的值(例如，最佳转矩最小提前角(MBT))：其针对行驶条件预先优化以使得发动机转矩Te变得最大。当相对于该最佳点火时间延迟点火时间时，燃烧效率降低。因此，向排气管216供应相对大量的未燃烧气体。此外，当延迟点火时间时，也在延迟侧延迟燃烧时段。因此，来自气缸的排气的温度变得相对高。因此，该未燃烧气体在排气管216中燃烧。即，控制点火时间的延迟，其中通常应该作为动能提取的燃烧热的一部分用于增加排气温度。

此外，在执行点火时间的延迟控制时，可以采取这样的措施：通过控制节流阀207将进气量增加到大于通常量，以便确保足够用于未燃烧成分的氧化和燃烧的氧气量。

同时，空燃比的失衡控制是用于能够在多缸发动机中实现的针对每个气缸的空燃比控制。换言之，为了确保催化装置217的排气净化效率，催化装置217的气氛需要处于接近化学计量条件的状态。换言之，具有催化剂的气体的空燃比需要处于接近化学计量条件的状态。

但是，用于使具有催化剂的气体的空燃比保持到接近化学计量条件的状态的方法并不限于将所有气缸的受控空燃比都控制到接近化学计量条件的状态。换言之，对于某些气缸，将受控空燃比设置为比化学计量比浓厚，而对于其它气缸，将受控空燃比设置为比化学计量比稀薄。因此，具有催化剂的全部气体的空燃比能够保持接近化学计量条件的状态。

如上所述，当受控空燃比根据气缸变化时，过量O₂从其空燃比比化学计量比稀薄(即，高空气过量比)的气缸中排出，并且作为未燃烧或不完全燃烧成分的HC和CO从其空燃比比化学计量比浓厚(即，低空气过量比)的气缸中排出。因为这些成分在排气管216或催化装置217中导致氧化和燃烧反应，所以它们能够加热催化装置217。

注意，通过参考传感器的输出值执行空燃比的失衡控制，该传感器能够检测对应于空燃比的值，例如空燃比传感器和O₂传感器，它们在图2中未示出。

根据作为控制信号的催化剂升温请求，执行催化剂升温控制。例如在以下情况下发出催化剂升温请求。

当催化剂温度低于指定值时，所述指定值例如指催化剂活化温度，该温度是能够在催化装置217中实现高于指定效率的排气净化效率的温度。当催化剂温度用作判定指标时，在混合动力车辆1中安装用于检测催化剂温度的传感器等。注意，当可以在另一个条件下推定催化剂温度时，不需要安装传感器等，并且该推定的催化剂温度可以用于控制。不用说，当催化剂温度用作判定指标时，能够最准确地判定催化装置217的升温状态。

当冷却剂温度低于指定值时，发动机200的冷却剂温度Tw能够用作催化剂温度的替代指标。尽管冷却剂温度Tw和催化剂温度彼此具有恒定关联，但它们不一定具有明确的关系。因此，当冷却剂温度用作判定指标时，有关催化装置217是否处于未升温状态的判定精度低于在上一段中描述的情况。但是，当冷却剂温度Tw用作判定指标时，不需要提供用于检测催化剂温度的特别装置配置。因此，这种情况在成本方面具有优点。

注意，当冷却剂温度用作判定指标时，能够通过催化剂升温控制的执行时段长度，定义用于终止催化剂升温控制的条件，即用于取消催化剂升温请求的条件。换言之，如果催化剂升温控制中的发动机的驱动条件(例如，进气量、发动机速度、燃料喷射量等)已知，则在催化剂升温控制期间每单位时间向催化装置217供应的热量也能够已知。如果催化装置207从冷状态到达催化剂活化状态需要的热量已知，则使用催化剂升温控制的执行时段长度判定催化装置217是否已转到升温状态变成可能。

混合动力车辆1具有多个行驶模式。在此，作为此类行驶模式的一个实例，将描述EV行驶模式和HV行驶模式。

EV行驶模式是这样的行驶模式：其中向驱动轴DS请求的驱动轴被请求转矩Tdn仅由作为电动发电机MG的输出转矩的MG转矩所覆盖。在EV行驶模式下，混合动力车辆1能够执行EV行驶。

在此，在EV行驶模式下，ECT400保持处于中性状态。在中性状态下，ECT400中的动力传输被阻止。即，输入轴IS的旋转未被传输到驱动轴DS。当采用这种配置时，能够在EV行驶期间抑制由发动机200的摩擦导致的效率降低。此外，鉴于发动机的旋转未被传输到驱动轴DS的配置，能够在EV行驶模式下执行上述催化剂升温控制。

同时，HV行驶模式是这样的行驶模式：其中发动机200用作驱动轴DS的主要动力供应源，并且电动发电机MG用作辅助动力源。换言之，在HV行驶模式下，混合动力车辆1能够通过协调控制发动机200和电动发电机MG而执行HV行驶。

在混合动力车辆1中，无论催化剂升温控制的模式为何，在完成催化剂升温控制之前，应该尽可能避免其中向驱动轴DS供应发动机转矩Te的HV行驶。当在完成催化剂升温控制之前启动发动机200时，催化装置217的排气净化性能不充分。因此，混合动力车辆1的排放可能劣化。在此提及的启动与针对催化剂升温控制的启动或激活具有不同的含义。此外，在许多情况下，催化装置217的未升温时段与发动机200的冷时段重叠。因为在冷状态下发动机200的燃烧效率低，所以燃料燃烧效率通常倾向于劣化。也在这一点上，在催化剂升温控制的执行时段期间需要继续EV行驶。

因此，必须管理升压转换器310的操作模式以使得在催化剂升温控制期间，混合动力车辆1的行驶模式不转到HV行驶模式。在本实施例中，通过由ECU100执行的操作模式控制来实现这种管理。

在此，将参考图7描述操作模式控制。在此，图7是操作模式控制的流程图。注意，所述操作模式控制是由ECU100执行的升压转换器310的操作控制的一个实例。

在图7中，ECU100判定是否正在执行催化剂升温控制(步骤S110)。如上所述，ECU100根据各种条件单独执行催化剂升温控制。

如果正在执行催化剂升温控制(步骤S110：是)，则ECU100选择并行模式作为升压转换器310的操作模式(步骤S120)。换言之，将升压转换器310的每个开关元件Q1至Q4控制到处于对应于已经描述的并行模式的开关状态。

相反，如果未正在执行催化剂升温控制(步骤S110：否)，简单地说，当完成催化剂的升温时，ECU100将升压转换器310的操作模式控制到对应于混合动力车辆1的行驶条件的操作模式(步骤S130)。在执行步骤S120或S130之后，终止操作模式控制。

注意，在此将不描述对应于混合动力车辆1的行驶条件的操作模式。换言之，在步骤S130定义催化装置217的状态与升压转换器310的操作模式之间至少没有关联。这是因为基于上述每个操作模式的效果，能够以任何方式设置这种操作模式。

注意，如果在此进行补充描述，则当考虑升压转换器310的效率时，串行模式优于并行模式。往往针对混合动力车辆强调效率。在这一点上，通常优选在串行模式下操作升压转换器310。即，在许多情况下，步骤S130中对应于车辆的行驶条件的操作模式可以意味着串行模式。

同时，如已经描述的，在串行模式下，一个输出电流值被限制为另一个最大输出电流值。因此，具有这样的情况：其中在高负荷行驶期间等，例如当向电动发电机MG请求相对大的输出时，并行模式(其系统最大输出值Wmax大)优于串行模式。在这种情况下，能够在步骤S130选择并行模式作为对应于车辆的行驶条件的操作模式。

在此，将参考图8描述操作模式控制的效果。图8是用于例示在操作模式控制的执行时段内各种类型的输出的时间变化的图。

在图8中，纵轴指示输出，并且横轴指示时间。此外，在图中，表示向驱动轴DS请求的输出的驱动轴被请求输出Pdn的时间变化由L_Pdn指示(参见实线)。注意，通过将混合动力车辆1的被请求驱动力Ft转换为输出值，获得驱动轴被请求输出Pdn。当忽略混合动力车辆1中包括的各种电气辅助机的被请求电力时，驱动轴被请求输出Pdn可以被视为等于混合动力车辆1的被请求输出Pn。

在图8中的时间t1之前的时间区域内，将升压转换器310的操作模式设置为并行模式(参见图中的POD_p)。在这种情况下，升压转换器310的系统最大输出值Wmax变成与由上面的表达式(3)定义的Wmaxp一致的系统最大输出值Wmaxp1。

在此，在时间t1，将升压转换器310的操作模式切换到串行模式(参见图中的(a))。换言之，在时间t1之时和之后的时间区域内，升压转换器310的操作模式变成串行模式(参见图中的POD_s)。

在将操作模式切换到串行模式之后，升压转换器310的系统最大输出值Wmax降低到与由上面的表达式(4)或(5)定义的Wmaxs一致的系统最大输出值Wmaxs1(Wmaxs1<Wmaxp1)(参见图中的(b))。在这种情况下，系统最大输出值Wmax的时间变化由图中的L_Wmax2指示(参见虚线)。

在此，如果比较系统最大输出值Wmaxs1与驱动轴被请求输出Pdn，则在时间t2之前的时间区域内建立关系Pdn<Wmaxs1。换言之，整个驱动轴被请求输出Pdn在理论上可以由电动发电机MG的输出所覆盖。

同时，当在时间t2建立Pdn＝Wmax1时(参见图中的(c))，在从时间t2到时间t3的时间区域内建立关系Pdn>Wmaxs1。换言之，整个驱动轴被请求输出Pdn不再能够由电动发电机MG的输出所覆盖。在视觉上，图中的阴影部分(其中在图中L_Pdn超过L_Wmax2)对应于相对于被请求输出的输出不足。

换言之，如果假设在时间t2之前的时间区域内混合动力车辆1采用EV行驶，则在图8中例示的情况下，在时间t2需要将混合动力车辆1的行驶模式切换到HV行驶模式。

因此，如果假设在时间t2之前的时间区域内执行催化剂升温控制，则在时间t2终止催化剂升温控制(参见图中的(d))。即，催化剂升温时段对应于图中的POD_wup1(参见虚线)。如果催化装置217未达到处于升温状态(即，催化剂活化温度)，则混合动力车辆1的排放劣化。

相反，根据本实施例的操作模式控制，在催化剂升温控制的执行时段内，升压转换器310的操作模式保持处于并行模式或被切换。即，在图8中例示的情况下，操作模式保持为并行模式。因此，升压转换器310的系统最大输出值Wmax保持在Wmaxp1。在这种情况下，系统最大输出值Wmax的时间变化被示为图中的L_Wmax1(参见点划线)。

如图中所示，在这种情况下，L_Pdn从未超过L_Wmax1。换言之，如果假设在时间t2之前的时间区域内混合动力车辆1采用EV行驶，则在时间t2不需要将混合动力车辆1的行驶模式切换到HV行驶模式。

因此，根据本实施例的操作模式控制，能够在时间t2之前的时间区域内以及在时间t2之时和之后的时间区域内，继续催化剂升温控制。因此，催化剂升温时段对应于图中的POD_wup2(参见点划线)。换言之，根据本实施例的操作模式控制，在其中催化装置217未达到处于升温状态(即，催化剂活化温度)的情况下，不将行驶模式转到HV行驶模式。因此，防止混合动力车辆1的排放劣化。

注意，在本实施例中配置在步骤S110判定是否正在执行催化剂升温控制。但是，在某些情况下，可以将升压转换器310的操作模式控制到并行模式，而不经历有关催化剂升温控制的执行的有无的判定操作。

例如，当在混合动力车辆1中最初启动发动机时，紧接在发动机启动之后，发动机200和催化装置217均极有可能处于冷态。在这种预先假设催化装置217极有可能处于冷态的条件下，即使当将升压转换器310控制到处于并行模式而不判定是否正在执行催化剂升温控制时，也确保本发明的ECU100的操作，以便在催化剂升温控制的执行时段内将升压转换器310控制到处于并行模式。换言之，根据本发明的ECU100的操作包括这样的操作：其不经历有关催化剂升温控制的执行的有无的判定操作，如上所述。注意，“当启动发动机时”可以是当混合动力车辆处于准备就绪状态时。在这种情况下，“紧接在发动机启动之后”可以是紧接在准备就绪之后。

接下来，将参考图9对根据本发明第二实施例的操作模式控制进行描述。在此，图9是根据第二实施例的操作模式控制的流程图。注意，在该图中，与图7中重复的部分由相同的参考标号表示，并且其描述将被适当地省略。

在图9中，如果正在执行催化剂升温控制(步骤S110：是)，则ECU100禁止升压转换器310在串行模式下操作(步骤S140)。换言之，当已选择串行模式作为先前操作模式时，将操作模式无条件地切换到并行模式。此外，当已选择并行模式作为先前操作模式时，无论任何理由，从不将操作模式切换到串行模式。

如上所述，根据本实施例，在催化剂升温控制期间将升压转换器310的操作模式控制到并行模式，与第一实施例相同。因此，类似于第一实施例，在催化剂升温时段内从EV行驶模式到HV行驶模式的切换请求的产生频率降低。因此，防止混合动力车辆1的排放劣化。

此外，根据本实施例，在催化剂升温控制期间禁止在串行模式下操作。因此，即使当由另一个要求建立这种应该选择串行模式的判定时，也会可靠地保持并行模式。换言之，进一步严格防止从EV行驶模式切换到HV行驶模式。

接下来，将参考图10对根据本发明第三实施例的操作模式控制进行描述。在此，图10是根据第三实施例的操作模式控制的流程图。注意，在该图中，与图7中重复的部分由相同的参考标号表示，并且其描述将被适当地省略。

在图10中，如果正在执行催化剂升温控制(步骤S110：是)，则ECU100判定是否将发生输出不足(步骤S150)。

在此，将描述步骤S150的目的。在催化剂升温控制的执行时段内将升压转换器310的操作模式设置为并行模式的目的是防止升压转换器310的系统最大输出值Wmax减小。此外，目的是防止产生从EV行驶模式到HV行驶模式的切换请求，或者延迟其产生。

因此，如果合理地判定即使当将操作模式保持到串行模式时，也不会产生从EV行驶模式到HV行驶模式的切换请求，则至少鉴于催化剂升温而进行升压转换器310的操作模式控制的需要减少。

因此，在根据本实施例的操作模式控制中，在最近将来(例如，在平安终止催化剂升温控制之前的时段内)判定在串行模式下驱动轴被请求输出Pdn是否超过升压转换器310的系统最大输出值Wmaxs。

换言之，如果在步骤S150判定将发生输出不足(步骤S150：是)，则ECU100将升压转换器310的操作模式控制到并行模式(步骤S120)。另一方面，如果判定将不发生输出不足(步骤S150：否)，则ECU100选择对应于混合动力车辆1的行驶条件的操作模式(步骤S130)。

在此，各种模式可用于根据步骤S150的判定操作。例如，能够通过汽车导航系统、道路-车辆通信系统等，判定在最近将来车辆的行驶状态。在这种情况下，如果判定驱动轴的被请求输出基本上不改变，则可以建立能够继续第一操作模式的判定。此外，当在最近过去车辆中的驱动轴的被请求输出变化在指定范围内收敛时，可以建立能够继续第一操作模式的判定。备选地，如果估计在输出不足(由继续第一操作模式导致)通过由驾驶者识别等变得显而易见之前终止催化剂升温控制，则可以建立能够继续第一操作模式的判定。更具体地说，当在混合动力车辆1中配备各种已知车辆导航系统的任意一种时，可以从由诸如GPS之类的定位系统识别的自身车辆的位置以及自身车辆的周围地形(例如，道路表面梯度等)或者自身车辆周围的道路形状等，估计驱动轴被请求输出Pdn的时间变化。因为当时已经从第一电源B1和第二电源B2的输出限制值知晓系统最大输出值Wmaxs，所以可通过比较两个输出限制值以便以一定级别的可靠性判定是否将发生输出不足。

备选地，以更简单的方式，还可以基于混合动力车辆1在最近过去的驱动轴被请求输出Pdn的时间变化，判定是否将发生输出不足。例如，当在最近过去驱动轴被请求输出Pdn几乎不变时，混合动力车辆1处于所谓的稳定行驶状态。因此，可以建立在最近将来驱动轴被请求输出Pdn基本上不改变的判定。

进一步备选地，还能够基于催化剂升温控制的进度，判定是否将发生输出不足。换言之，催化剂升温控制是为了在早期升温催化装置217而在有限时间区域内执行的控制。如果已经知晓进气量、燃料喷射量、点火时间的延迟量，则可估计在催化剂升温控制的执行时段内每单位时间向催化装置217供应的热量。因此，如果预先实验性地、经验性地或理论性地确定升温催化剂需要的热量，则能够确定在完成催化剂升温控制之前的剩余时间。如果该剩余时间短，则在催化剂升温控制期间发生输出不足的可能性低。此外，如果该剩余时间短，并且临时发生输出不足，则在驾驶者实际感觉输出不足之前终止催化剂升温控制。因此，能够将混合动力车辆1的行驶模式转到HV行驶模式而不导致排放劣化。注意，在这种情况下，不一定需要估计在催化剂升温控制期间向催化装置217供应的热量。作为进一步的简单方法，可以简单地通过催化剂升温控制的执行时间来确定催化剂升温控制的进度。

尽管这些方法仅构成一个实例，但可至少基于各种已知算法，客观地判定是否将在催化剂升温控制的执行时段内发生输出不足。因此，例如，“指定条件”可被设置为“是否将在催化剂升温控制的执行时段内发生升压转换器310的输出不足”。

根据本实施例，即使在催化剂升温控制期间，也能够选择串行模式作为升压转换器310的操作模式。换言之，能够通过遵循混合动力车辆1的行驶条件，进一步灵活地管理升压转换器310的操作模式。

注意，根据第一到第三实施例的混合动力车辆1是所谓1电动机型的混合动力车辆。但是，用于根据本发明的电力转换器的控制器能够应用于任何车辆，而无论其配置为何，只要该车辆是包括发动机和电动机的混合动力车。例如，用于根据本发明的电力转换器的控制器还能够应用于图11中例示的根据本发明第四实施例的混合动力车辆2。在此，图11是用于示意性地示出混合动力车辆2的驱动系统的配置的示意配置图。注意，在该图中，与图1中重复的部分由相同的参考标号表示，并且其描述将被适当地省略。

在图11中，混合动力车辆2是根据本发明的“车辆”的一个实例，其包括发动机200、电动发电机MG1、电动发电机MG2、动力划分机构PG、以及减速齿轮机构RG。

电动发电机MG1是作为根据本发明的“电动机”的一个实例的三相交流电动发电机，并且具有用于将电能转换为动能的发电功能，以及用于将动能转换为电能的再生功能。

电动发电机MG2是作为根据本发明的“电动机”的另一个实例的三相交流电动发电机，并且具有用于将电能转换为动能的发电功能，以及用于将动能转换为电能的再生功能，与电动发电机MG1相同。

动力划分机构PG是具有两个旋转自由度的行星齿轮机构，动力划分机构PG包括：设置在中心处的太阳齿轮S1；同心地设置在太阳齿轮S1的外周上的环形齿轮R1；布置在太阳齿轮S1与环形齿轮R1之间的多个小齿轮P1，当旋转时，每个小齿轮围绕太阳齿轮S1的外周旋转；以及支撑这些小齿轮的每一个的旋转轴的载体C1。

在动力划分机构PG中，太阳齿轮S1耦合到电动发电机MG1的输出旋转轴，并且其旋转速度等于作为电动发电机MG1的旋转速度的MG1旋转速度Nmg1。此外，环形齿轮R1固定到动力划分机构PG的驱动轴DS，并且其旋转速度等于作为驱动轴DS的旋转速度的输出旋转速度Nout。此外，载体C1耦合到动力划分机构PG的输入轴IS(其耦合到发动机200的曲柄轴204)，并且其旋转速度等于发动机200的发动机速度Ne。

电动发电机MG2的输出旋转轴耦合到驱动轴DS，并且上述输出旋转速度Nout等于作为电动发电机MG2的旋转速度的MG2旋转速度Nmg2。

尽管未示出，但电动发电机MG1和MG2由设置为分别对应它们的逆变器驱动。这多个逆变器是根据本发明的“负荷”的一个实例。可以针对这种所谓2电动机型的混合动力车辆，适宜地启动根据本发明的电力转换器的控制器。

最后，用于根据本发明的电力转换器的控制器应用于具有串行模式和并行模式作为操作模式的电力转换器。但是，本发明要解决的问题由串行模式和并行模式的基本部分产生，而不是由电力转换器中的开关元件的电连接方法产生。因此，串行模式和并行模式以何种物理配置实现与用于根据本发明的电力转换器的控制器的优点没有关联。换言之，用于根据本发明的电力转换器的控制器并不限于在上面每个实施例中例示的升压转换器310的配置，而是能够针对控制各种类型的电力转换器(每个电力转换器具有串行模式和并行模式作为操作模式)被应用。

本发明并不限于上述实施例，并且可以在能够从权利要求和整个说明书理解的本发明主旨或思想内适当地被修改，并且涉及这种修改的由于电力转换器的控制器也包括在本发明的技术范围内。

Claims

1.一种用于车辆的电力转换器的控制器，所述车辆具有内燃机、电动机、第一直流电源以及第二直流电源，所述内燃机包括催化装置，所述电力转换器具有第一操作模式和第二操作模式，所述第一操作模式和第二操作模式定义所述第一和第二直流电源针对负荷的电力供应模式，所述第一操作模式是当所述第一直流电源和所述第二直流电源串联地被电连接到电线时设置的操作模式，并且所述第二操作模式是当所述第一直流电源和所述第二直流电源并联地被电连接到所述电线时设置的操作模式，所述电线被电连接到所述负荷，并且所述控制器包括：

电子控制单元，其被配置为：

执行所述催化装置的升温促进控制；以及

当执行所述升温促进控制时，将所述电力转换器的所述操作模式设置为所述第二操作模式。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中

所述电子控制单元被配置为判定所述升温促进控制是否被执行，并且

所述电子控制单元被配置为当所述电子控制单元判定所述升温促进控制被执行时，将所述操作模式设置为所述第二操作模式。

3.根据权利要求1或2所述的控制器，其中

所述电子控制单元被配置为在所述升温促进控制的执行期间，禁止将所述操作模式设置为所述第一操作模式。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的控制器，其中

所述电子控制单元被配置为当满足以下所有条件i)至iii)时，根据所述车辆的行驶条件切换所述操作模式，

i)当所述升温促进控制被执行时，

ii)当所述第一操作模式被选择作为先前操作模式时，以及

iii)当除了与所述升温促进控制的执行的有无相关的条件之外的指定条件成立时。

5.一种用于车辆的电力转换器的控制方法，所述车辆包括内燃机、电动机、第一直流电源、第二直流电源、所述电力转换器以及电子控制单元，所述内燃机包括催化装置，所述电力转换器具有第一操作模式和第二操作模式，所述第一操作模式和第二操作模式用于定义所述第一和第二直流电源针对负荷的电力供应模式，所述第一操作模式是当所述第一直流电源和所述第二直流电源串联地被电连接到电线时设置的操作模式，并且所述第二操作模式是当所述第一直流电源和所述第二直流电源并联地被电连接到所述电线时设置的操作模式，所述电线被电连接到所述负荷，并且所述控制方法包括：

由所述电子控制单元执行所述催化装置的升温促进控制；以及

当由所述电子控制单元执行所述升温促进控制时，由所述电子控制单元将所述电力转换器设置为所述第二操作模式。