CN107054346A - 混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

一种混合动力车辆，其中，ECU执行控制处理，所述控制处理包括：当已设定手动换档模式时，设定推荐档位；当当前档位等于或高于推荐档位时，当加速器开启时并且当催化剂正被预热时，计算在加速器关闭期间用于再生电力的估算值；以及当估算值的大小大于上限充电电力Win时并且当未禁止升档提议时，提供升档提议。

Description

混合动力车辆

相关申请的交叉引用

本非临时申请是基于在2015年12月1日向日本专利局提交的日本专利申请No.2015-234697，在此通过引用将该日本专利申请的全部内容并入。

技术领域

本发明涉及混合动力车辆的控制，所述混合动力车辆可通过由再生引起的制动转矩和发动机的摩擦转矩中的至少一个转矩来减速。

背景技术

日本专利特开No.10-094107公开了一种混合动力车辆，该混合动力车辆在车辆的减速期间基于电池的荷电状态应用由MG2中的再生引起的制动和使用发动机的摩擦旋转阻力的制动(即，发动机制动)。

对于这种混合动力车辆，已知以下构造，在所述构造中，用户可选择模拟设定档位或变速装置的档位，使得利用根据限定为目标值的所选档位设定的减速速率来控制车辆。

发明内容

净化排气的催化剂可以设置在安装于上述混合动力车辆上的发动机中的排气路径中。当诸如紧在发动机起动之后催化剂的温度较低时，应该通过持续发动机的运行使催化剂升温。因此，为了在早期阶段完成催化剂的预热，期望通过喷射燃料来持续燃烧操作。

然而，在用根据由用户选择的档位的减速速率(其被限定为在如日本专利特开No.10-094107中描述的混合动力车辆的减速中的目标值)控制车辆中，当在再生中产生的电力超过可由电池接受的电力时，发动机中的燃料的喷射不可避免地停止，以便施加发动机制动。因此，通过燃烧操作的催化剂的预热被中断，并且在完成预热之前花费时间。

本发明的目的在于提供一种混合动力车辆，其控制车辆的减速中的制动，而不中断发动机中的催化剂的预热。

根据本发明的一方面的混合动力车辆包括发动机、催化剂、变速器、蓄电装置和电力变换器。催化剂被构造成净化在燃料燃烧期间来自发动机的排气。催化剂被排气预热。变速器包括旋转电机，该旋转电机连接至驱动轮并且被构造成在发动机与驱动轮之间传输动力。蓄电装置被构造成存储用于驱动旋转电机的电力。电力变换器被构造成在蓄电装置与旋转电机之间双向地变换电力。在从第一状态变换至第二状态之后，开始车辆的滑行，在第一状态中，未操作制动踏板但操作加速器踏板，在第二状态中，制动踏板和加速器踏板均未被操作。混合动力车辆还包括操作装置和控制器。操作装置被构造成允许用户从在滑行期间车辆的减速速率的设定上不同的多个减速控制模式中选择一个减速控制模式。控制器被构造成：根据由用户通过操作装置选择的第一减速控制模式，利用由旋转电机的再生操作获得的制动转矩和在燃料的燃烧被停止的发动机中产生的摩擦转矩中的至少一个转矩来控制滑行期间的减速速率。控制器被构造成：当在催化剂的预热期间设定第一状态时并且当估算出由于在当前车速下以根据第一减速控制模式的减速速率开始滑行而导致再生电力的大小超过蓄电装置的上限充电电力时，通知用户请求用户切换至第二减速控制模式的信息，其中，第二减速控制模式中的减速速率小于第一减速控制模式中的减速速率。

由此，通过给出的信息，用户可以识别车辆请求切换至在减速速率方面低于第一减速控制模式的第二减速控制模式。当用户根据给出的信息切换至在减速速率方面低于第一减速控制模式的第二减速控制模式时，在开始滑行时的减速速率的大小可以变小。因此，在再生中产生的电力可以低于上限充电电力。因此，能通过在发动机中持续喷射燃料来持续催化剂的预热。此外，基于用户的意愿可以作出切换至在减速速率上较小的减速控制模式。因此，在开始滑行时由用户感到的不适感可以被抑制。

在给出所述信息之后，当未作出切换至第二减速控制模式时并且当开始滑行时，在催化剂的预热停止的情况下，控制器用至少摩擦转矩控制滑行期间的减速速率。

由此，当在给出信息之后未作出切换至在减速速率上小于第一减速控制模式的第二减速控制模式时，期望用户将根据第一减速控制模式的减速速率作为在开始滑行时的减速速率。因此，通过停止催化剂的预热并用至少摩擦转矩控制滑行期间的减速速率，可以产生用户想要的减速速率。

变速器还包括第一旋转电机和行星齿轮机构。所述旋转电机用作第二旋转电机。行星齿轮机构机械地联接至第一旋转电机、第二旋转电机和发动机中的每个。

由此，在包括机械地联接至第一旋转电机、第二旋转电机和发动机的行星齿轮机构的车辆中，制动可以在车辆减速期间被控制，而不中断催化剂的预热。

当接合附图时，将从本发明的下面的详细描述中使本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点变得显而易见。

附图说明

图1是根据本实施例的混合动力车辆的总构造图。

图2是用于示出在换档口(shift gate)中设定的换档位置的视图。

图3是用于示出组合仪表的构造的视图。

图4是用于示出ECU的构造的视图。

图5是用于示出为每个档位设定的车速与减速转矩之间关系的视图。

图6是示出了在ECU中执行的控制处理的一个实例的流程图(第一个)。

图7是示出了在ECU中执行的控制处理的一个实例的流程图(第二个)。

图8是用于示出ECU的操作的时间图。

图9是示出了根据一个改进例的在ECU中执行的控制处理的一个实例的流程图。

图10是根据一个改进例的混合动力车辆的总构造图(第一个)。

图11是根据一个改进例的混合动力车辆的总构造图(第二个)。

具体实施方式

下文将参考附图详细描述本发明的实施例。所附附图中的相同或对应的原件具有所分配的相同附图表记，并且原则上将不再重复其描述。

将参考图1描述根据本实施例的混合动力车辆1(在下文中简要表示为车辆1)的总框图。车辆1包括变速器8、发动机10、驱动轴17、差速齿轮18、电力控制单元60、电池70、驱动轮72、换档杆76、组合仪表90、加速器踏板160、制动踏板164以及电子控制单元(ECU)200。

发动机10包括多个气缸112。排气路径80的一端联接至发动机10。排气路径80的另一端联接至消声器(未示出)。催化剂84设置在排气路径80的途中。

发动机10是诸如为汽油机或柴油机的内燃机，并且基于来自ECU200的控制信号S1而被控制。发动机10设置有水温传感器170，该水温传感器检测流动通过发动机10中的冷却水通路的冷却水的温度(下文中也表示为冷却水温度)。水温传感器170将表示检测出的冷却水温度Tw的信号传输至ECU200。

发动机转速传感器11设置在发动机100中的与曲轴相对的位置。发动机转速传感器11检测发动机10的转速Ne(在下文中表示为发动机转速)。发动机转速传感器11将表示检测出的发动机转速Ne传输至ECU200。

在本实施例中，发动机10包括四个气缸112，即，从第一气缸到第四气缸。火花塞(未示出)设置在多个气缸112中的每个的顶部。

发动机10设置有与多个气缸112中的每个对应的燃料喷射器(未示出)。燃料喷射器可设置在多个气缸112中的每个中或者可设置在每个气缸的进气端口中。

在由此构造的发动机10中，ECU200通过允许适将当量的燃料在适当时间喷射到多个气缸112中的每个气缸中或停止将燃料喷射到多个气缸112中来控制多个气缸112中的每个气缸中的燃料的喷射量。

设置在排气路径80中的催化剂84是通过氧化未燃烧的成分或减少氧化的成分(这些成分包含在从燃烧燃料的发动机10排放的排气中)来净化排气的催化变换器。催化剂84由排气的排气热加热至等于或大于规定温度的温度而呈现适当净化功能。

变速器8包括输入轴15、输出轴16、第一电动发电机(下文中表示为第一MG)20、第二电动发电机(下文中表示为第二MG)30以及动力分配装置40。变速器8的输入轴15连接至发动机10的曲轴。变速器8的输出轴16连接至驱动轮72，其中差速齿轮18和驱动轴17介于输出轴16和驱动轮72之间。

第一MG20和第二MG30例如是三相交流电旋转电机。第一MG20和第二MG30由PCU60驱动。

第一MG20执行发电机(电力发电机)的功能，该发电机通过使用由动力分配装置40分配的发动机10的动力来产生电力而通过PCU60给电池70充电。第一MG20通过接收来自电池70的电力使曲轴(其为发动机10的输出轴)旋转。第一MG20由此执行使发动机10起动的起动器的功能。

第一MG20设置有MG1转速传感器22。MG1转速传感器22检测第一MG20的旋转轴的转速Nm1。MG1转速传感器22将表示检测出的MG1的转速Nm1的信号传输至ECU200。

第二MG30执行驱动马达的功能，该驱动马达通过使用存储在电池70中的电力和由第一MG20产生的电力中的至少一种电力将驱动力提供至驱动轮72。第二MG30执行发电机的功能，以用于通过使用在制动期间在再生中产生的电力而通过PCU60给电池70充电。

第二MG30设置有MG2转速传感器32。MG2转速传感器32检测第二MG30的旋转轴的转速Nm2。MG2转速传感器32将表示检测出的MG2的转速Nm2的信号传输至ECU200。

动力分配装置40被构造成能够将由发动机10产生的动力分配到经由输出轴16到驱动轴17的路径以及分配到第一MG20的路径。动力分配装置40例如实现为包括太阳齿轮S、齿轮架C、环形齿轮R和小齿轮P的行星齿轮机构。太阳齿轮S联接至第一MG20的转子。环形齿轮R联接至第二MG30的转子。小齿轮P与太阳齿轮S和环形齿轮R接合。齿轮架C保持小齿轮使得小齿轮P可自转和公转并且联接至输入轴15。由此，发动机10、第一MG20和第二MG30由动力分配装置40机械地连接。

由此构造的车辆1利用从发动机10和第二MG30中的至少一个输出的驱动力来行驶。

PCU60将从电池70供应的直流电力变换成交流电力并且驱动第一MG20和第二MG30。PCU60将由第一MG20和第二MG30产生的交流电力变换成直流电力，该直流电力用于给电池70充电。例如，PCU60包括用于直流/交流变换的换流器(未示出)以及用于变换在换流器的直流连接侧与电池70之间的直流电压的变换器(未示出)。

电池70用作蓄电装置并且是可再充电的直流电源。例如，二次电池(诸如镍氢电池或锂离子电池)用作电池70。如上文描述的，电池70用由第一MG20和/或第二MG30产生的电力充电，并且可用从外部电源(未示出)供应的电力充电。电池70不限于二次电池，并且可实现为能产生直流电压且能充电的元件，诸如电容器。

电池70设置有电流传感器152、电压传感器154和电池温度传感器156。电流传感器152检测电池70的电流IB。电流传感器152将表示电流IB的信号传输至ECU200。电压传感器154检测电池70的电压VB。电压传感器154将表示电压VB的信号传输至ECU200。电池温度传感器156检测电池70的电池温度TB。电池温度传感器156将表示电池温度TB的信号传输至ECU200。

ECU200基于电池70的电流IB、电压VB和电池温度TB估算电池70的荷电状态(下文中表示为SOC)。ECU200可例如基于电流、电压和电池温度估算开路电压(OCV)，并且基于估算出的OCV和固定映射估算电池70的SOC。可替换地，ECU200可例如通过将电池70的充电电流和放电电流求和来估算电池70的SOC。

输出轴转速传感器14检测输出轴16的转速Np。输出轴转速传感器14将表示检测出的转速Np的信号传输至ECU200。ECU200基于接收的转速Np计算车速V。ECU200可基于第二MG30的转速Nm2代替转速Np来计算车速V。

加速器踏板160和制动踏板164设置在通过坐在驾驶座椅上的用户的脚进行操作所能到达的位置处。加速器踏板160设置有行程传感器162。行程传感器162检测加速器踏板160的行程量(下压量)AP。行程传感器162将表示行程量AP的信号传输至ECU200。用于检测由车辆1的驾驶员施加至加速器踏板160的踏板压力的踏板压力传感器可以用于代替行程传感器162。

制动踏板164设置有行程传感器166。行程传感器166检测制动踏板164的行程量(下压量)BP。行程传感器166将表示行程量BP的信号传输至ECU200。用于检测由车辆1的驾驶员施加至制动踏板164的踏板压力的踏板压力传感器或者停车灯开关可以用于代替行程传感器166。

换档杆76是用于用户选择换档位置且设置在驾驶员座位附近的杆。如图2所示，换档杆76被构造成可沿着换档口78移动。在换档口78中形成预定形状的路径，换档杆76可在该路径中移动，并且多个换档位置与该路径中的多个位置相对应。

多个换档位置包括例如停车位置(在下文中表示为P位置)、倒车位置(在下文中表示为R位置)、空档位置(在下文中表示为N位置)、驱动位置(下文中表示为D位置)、手动换档位置(在下文中表示为M位置)、“+”位置以及“-”位置。

P位置是用于在停车期间限制车辆1的移动的换档位置。R位置是用于车辆1的向后行驶的换档位置。N位置是用于将变速器8设定为动力切断状态的换档位置。D位置是用于车辆1的向前行驶的换档位置。M位置是用于选择手动换档模式的换档位置。“+”位置是用于用户在选择手动换档模式之后升档的换档位置。“-”位置是用于用户在选择手动换档模式之后降档的换档位置。

换档位置传感器168检测换档杆76在换档口78中的位置，即，在P位置、R位置、N位置、M位置、“+”位置和“-”位置中的位置。换档位置传感器168将表示换档杆76的位置SHT的信号传输至ECU200。

手动换档模式是允许用户手动地选择在多个档位之中的任意档位并根据所选的档位控制换档(其模拟齿轮型自动变速器中的换档)的控制模式。在本实施例中，档位包括一档、二档、三档和四档。

对于每个档位，设定了根据车速V的用于发动机转速Ne的下限值。对于为每个档位设定的发动机转速的下限值而言，对于相同的车速V，档位越低(越靠近一档)则该值被设定得越大，并且档位越高(越靠近四档)则该值被设定得越小。

当选择手动换档模式时，ECU200控制发动机100、第一MG20和第二MG30使得发动机转速不低于用于与所选的档位对应的发动机转速的下限值。由此，通过在加速器关闭时使用发动机10的摩擦可以迅速产生根据档位的减速转矩。

当加速器关闭且制动器关闭时，为每个档位设定根据车速的在驱动轮72中的减速转矩。减速转矩为负的，其中在驱动轮72的旋转方向上的转矩对应于被限定为正方向的车辆行驶方向。对于为每个档位设定的减速转矩的大小而言，对于相同的车速V，档位越低(越靠近一档)则该值被设定得越大，并且档位越高(越靠近四档)则该值被设定得越小。在本实施例中，根据可在手动换档模式中选择的每个“档位”的减速控制对应于在滑行期间设定车辆1的减速速率中不同的“多个减速控制模式”，所述滑行在进行从第一操作状态(其中未操作制动踏板164但操作加速器踏板160)到第二操作状态(其中制动踏板164和加速器踏板160都不操作)的转换时开始。

当换档杆76移动至M位置时，选择手动换档模式，并且当换档杆从M位置移动至另一换档位置时，取消选择手动换档模式。

当换档杆76移动至M位置后，每当换档杆76移动至“+”位置，档位被一个接一个地升档。每当换档杆76移动至“-”位置，档位被一个接一个地降档。

组合仪表90设置在由坐在驾驶员座椅上的用户可视觉识别的位置(例如，仪表板)并且示出了与车辆1有关的各种类型的信息。如图3所示，组合仪表90包括第一仪表部92、第二仪表部94和显示区域96。

第一仪表部92包括输出仪表和水温仪表。通过示出来自车辆1的输出，输出仪表示出了电池70是否正在充电或正在放电。水温仪表示出了发动机10的冷却温度Tw。

第二仪表部94包括速度仪表和燃料仪表。速度仪表示出了车辆1的速度。燃料仪表示出了燃料箱中的剩余燃料量。

显示区域96例如由液晶面板(诸如液晶显示器(LCD))提供。显示区域96设置有换档显示区域98，用于在已经设定手动换档模式的同时通知用户请用户执行换档操作的信息。显示区域96除了换档显示区域98之外还设置有示出指示器、警报或行驶距离的区域。

在换档显示区域98中，例如，示出了用于请用户执行降档换档操作的提议(在下文中被称为降档提议)或用于请用户执行升档换档操作的提议(在下文中被称为升档提议)，或者没有提供升档提议和降档提议。

换档显示区域98包括提供升档提议的升档显示区域98a以及提供降档提议的降档显示区域98b。

当提供升档提议时，在升档显示区域98a中示出了三角形升档标记，其中三角形的一个直角定向向上。当提供降档提议时，在降档显示区域98b中示出了三角形的降档标记，其中三角形的一个直角定向向下。

在从ECU200接收控制信号S3时，组合仪表90在换档显示区域98中提供升档提议或降档提议，或者执行用于不示出升档提议或降档提议的提议关闭处理。

ECU200产生用于控制发动机10的控制信号S1并且将产生的控制信号S1输出至发动机10。ECU200产生用于控制PCU60的控制信号S2并且将产生的控制信号S2输出至PCU60。ECU200产生用于控制组合仪表90的控制信号S3并且将产生的控制信号S3输出至组合仪表90。

ECU200是通过控制发动机10和PCU60来控制整个混合动力系统(即，电池70的充电和放电状态以及发动机10、第一MG20和第二MG30的操作状态)的控制器，使得车辆1可以最有效地运行。

ECU200计算与换档位置、加速器踏板160的行程量AP和车速V对应的要求车辆动力。ECU200基于当前的电池70的SOC计算要求充电和放电电力。ECU200根据计算出的要求动力以及要求充电和放电电力来控制第一MG20和第二MG30的转矩以及发动机10的输出。

下文将详细描述ECU200的构造。图4是示出了输入至图1所示的ECU200及从ECU200输出的主要信号和指令的视图。ECU200包括用于车辆1的总体控制的HV-ECU250、用于控制第一MG20和第二MG的MG-ECU300、用于控制发动机10的发动机ECU400以及用于监控电池70的状态的电池ECU500。

参考图4，HV-ECU250接收来自发动机转速传感器11的信号、来自输出轴转速传感器14的信号、来自MG1转速传感器22的信号、来自MG2转速传感器32的信号、来自行程传感器162的信号、来自行程传感器166的信号、来自换档位置传感器168的信号、来自水温传感器170的信号以及表示电池70的SOC、电池ECU500的上限充电电力Win和上限放电电力Wout的信号。

HV-ECU250基于上述信号产生表示用于发动机的输出转矩的目标值的发动机转矩指令Ter，并将发动机转矩指令传输至发动机ECU400。HV-ECU250基于上述信号产生用于第一MG20的转矩指令Tgr以及用于第二MG30的转矩指令Tmr，并将这些转矩指令传输至MG-ECU300。HV-ECU250基于上述信号产生包含用于示出与车辆1有关的各种类型信息的表示指令的控制信号S3，并将该控制信号传输至组合仪表90。

从HV-ECU250接收到发动机转矩指令Ter的发动机ECU400产生包含用于控制发动机10的操作的节气门指令、点火指令和燃料喷射指令的控制信号S1，并将该控制信号传输至发动机10。

MG-ECU30基于从HV-ECU250接收的转矩指令Tgr和Tmr产生用于控制PCU60的操作的控制信号S2，并将该控制信号传输至PCU60。

电池ECU500接收来自电流传感器152的信号、来自电压传感器154的信号以及来自电池温度传感器156的信号。电池ECU500基于通过电流传感器152、电压传感器154和电池温度传感器156的检测结果计算SOC。由于计算SOC的方法如上文描述，所以将不再重复其详细描述。电池ECU500基于计算出的SOC和电池温度TB通过使用映射等计算上限充电电力Win和上限放电电力Wout。

映射例如被设定为使得，SOC越接近完全充电状态或者电池温度TB越接近上限温度或下限温度，则上限充电电力Win越低。可替换地，映射例如被设定为使得，SOC越接近下限温度或者电池温度越接近上限温度或下限温度，则上限放电电力Wout越低。

在如上构造的车辆1中，当在发动机10正在运行的同时未完成催化剂84的预热时，ECU200控制催化剂84的预热。例如，ECU200基于冷却水温度Tw计算用于催化剂84的温度的估计值Tc。ECU200判定计算出的估计值Tc是否大于用于判定预热完成的阈值Tc(0)。当估计值Tc等于或小于阈值Tc(0)时，ECU200判定未完成预热并控制催化剂84的预热。

例如，ECU200控制发动机10使得发动机转速Ne等于或大于目标转速Ne(0)。目标转速Ne(0)是设定用于在发动机10中预热催化剂84的值，并且例如其为高于空转转速的转速。在从开始预热控制起已经经过的预定时间段之后，ECU200停止预热控制。对于作为(在发动机转速Ne等于或大于目标转速Ne(0)的情况下)发动机10的持续运行导致至少催化剂84的温度不低于阈值Tc(0)足够的时间段被设定预定时间段。

在发动机10的这种预热控制期间燃料喷射的停止控制可以中断催化剂84的预热。例如可能在减速控制期间实施燃料喷射的停止控制，在所述减速控制中，做出从第一操作状态(其中，未操作制动踏板164但操作加速器踏板160)到第二操作状态(其中制动踏板164和加速器踏板160均未被操作)的转变。下文将描述在开始滑行时的减速控制。

当做出从第一操作状态到第二操作状态的转变时，ECU200根据车速和档位设定待施加至车辆1的减速转矩Td。

ECU200例如基于图5所示的为每个档位设定的减速转矩Td与车速V之间的关系设定待施加至车辆1的减速转矩Td。图5所示的映射示出了与每个档位对应的减速转矩Td与车速V之间的关系的一个实例。图5中的横坐标表示车速V并且图5中的纵坐标表示减速转矩Td。

如图5所示，对于相同的车速，档位越低(越靠近一档)则减速转矩Td的大小越大，并且档位越高(越靠近四档)则该大小越小。例如，当选择四档并且车速V为V(0)时，ECU200将Td(0)设定为减速转矩Td。

ECU200利用从第二MG30中的再生获得的制动转矩(下文中表示为再生转矩)和使用发动机10的摩擦旋转阻力的制动转矩(下文中表示为摩擦转矩)来实现设定减速转矩Td。车辆1可通过获得根据档位的减速转矩Ts而以根据档位的减速速率减速。

例如，ECU200将基于减速转矩Td和车速V计算的减速功率Pd的大小与上限充电电力Win相比较，并且当减速功率的大小小于上限充电电力Win时，ECU通过第二MG30的再生转矩来获得减速转矩Td。当减速功率的大小大于上限充电电力Win时，ECU200通过发动机10的摩擦转矩(代替第二MG30的再生转矩或者除了该再生转矩之外)来获得减速转矩Td。

当通过第二MG30的再生转矩获得减速转矩Td时，ECU200将用于第一MG20的转矩指令值设定为基本为零，并控制第二MG30的再生转矩使得在车辆1的驱动轮中产生减速转矩Td。

当通过发动机10的摩擦转矩获得减速转矩时，ECU200将用于根据车速V设定的发动机转速Ne的下限值设定为目标发动机转速，并且实施第一MG20中的电力运行控制或再生控制，同时ECU停止发动机10中的燃料喷射。当在第一MG20的电力运行控制中消耗电力时，ECU200控制第二MG30中的再生从而补偿所消耗的电力。当在第一MG20的再生控制中产生电力时，ECU200消耗在第二MG30中的电力运行控制中所产生的电力。通过增大第一MG20的转速，发动机10的摩擦转矩被施加在与车辆1的行驶方向相反的方向对应的环形齿轮R的旋转方向上，从而获得减速转矩Td。

然而，当将根据在车辆1的减速中由用户选择的档位的减速转矩设定为目标值来控制车辆1时，在再生中产生的电力可能超过可由电池70接受的电力。在这种情况下，应该施加发动机制动，并且必然应该停止发动机10中的燃料喷射。因此，催化剂84的通过燃烧操作的预热被中断，并且在完成预热之前会消耗时间。

在本实施例中，当在第一操作状态中做出到第二操作状态的转变时，ECU200估算再生电力。当电池70不能接受估算出的再生电力时，ECU200通知用户请用户对档位升档的信息。

由此，用户基于给出的信息识别出车辆请求切换至在减速速率方面低于当前档位的档位。当用户根据给出的信息切换至在减速速率方面低于当前档位的档位时，在开始滑行时的减速速率的大小可以减小。因此，在再生中产生的电力可以低于上限充电电力。因此，可以持续发动机10中的燃料喷射，并由此可以持续催化剂的预热。

图6是示出了用于提供在手动换档模式中进行换档的升档提议和降档提议的控制处理的流程图。该流程图以预定周期重复执行。

在步骤(下文中表示为S)100，ECU200判定是否已选择手动换档模式。例如，当换档杆76位于与手动换档模式对应的位置时，ECU200判定已选择手动换档模式并且处理前进至S102。

在S102中，ECU200设定推荐档位。ECU200基于车速V和加速器踏板160的行程量AP将一档至四档中的任一个设定为推荐档位。ECU200例如通过使用示出了车速V、加速器踏板160的行程量AP和推荐档位之间关系的映射来设定推荐档位。例如，该映射是根据车速V和加速器踏板160的行程量AP设定实现燃料效率改进的最佳档位的映射，其中车速V和加速器踏板160的行程量AP被限定为参数。该映射通过实验来适应或者取决于设计，并被存储在包含在ECU200中的存储器中。

当在S102中设定推荐档位时，在S104中，ECU200判定当前档位是否低于推荐档位。当当前档位低于推荐档位时，判定必须升档，并且处理前进至S106。

在S106中，ECU200判定是否已满足用于禁止升档提议的条件。用于禁止升档提议的条件包括在车辆1中存在故障部分的条件以及由于辅助机器的噪声或操作而保持发动机转速的条件。当不满足用于禁止升档提议的条件时(S106为否)，判定可提供升档提议，并且处理前进至S108。在S108中，ECU200提供升档提议。

当在S104中判定当前档位等于或高于推荐档位时(S104为否)，在S110中，ECU200判定加速器是否开启。例如，当加速器踏板160的行程量AP大于阈值AP(0)时，ECU200判定加速器开启。

当判定加速器开启时(S110为是)，在S112中，ECU200判定催化剂是否正被预热。例如，当用于催化剂84的温度的估算值Tc低于阈值Tc(0)时或当从开始预热控制开始未经过预定时间段时，ECU200判定催化剂正被预热，并且处理前进至S114。

在S114中，在关闭加速器之前，ECU200通过再生转矩计算用于获得减速转矩Td的再生电力的估算值，其中假定加速器关闭。例如，ECU200基于当前车速V和图5所示的映射来计算减速转矩Td，并且基于当前车速V和减速转矩Td计算减速功率Pd。ECU200将计算出的减速功率Pd计算为用于再生电力的估算值。

在S116中，ECU200判定用于再生电力的估算值的大小是否大于上限充电电力Win。当判定用于再生电力的估算值的大小大于上限充电电力Win时(S116为是)，判定电池70不能接受与加速功率Pd相当的再生电力，并且处理前进至S118。

在S118中，ECU200设定表示用于持续开启催化剂84的预热的升档提议的标志，并且处理前进至S106。

当在S110中判定加速器未开启时(S110为否)，在S120中，ECU200判定当前档位是否高于推荐档位。当当前档位高于推荐档位时，判定必须降档，并且过程前进至S122。

在S122中，ECU200判定是否已满足用于禁止降档提议的条件。用于禁止降档提议的条件包括例如在车辆1中存在故障部分的条件以及由于辅助机器的噪声或操作而应该保持发动机转速的条件。当不满足用于禁止降档提议的条件时(S122为否)，判定可提供降档提议，并且处理前进至S124。在S124中，ECU200提供降档提议。

当当前档位与推荐档位相同时(S120为否)，当已经满足用于禁止升档提议的条件时(S106为是)或者当已经满足用于禁止降档提议的条件时(S122为是)，在S126中，ECU200执行提议关闭处理。在提议关闭处理中，ECU200在提供降档提议时不再允许降档提议，并且在提供升档提议时不再允许升档提议。当在S100中判定未设定手动换档模式时(S100为否)，ECU200结束该处理。

图7示出了当提供用于持续催化剂84的预热的升档提议时执行的控制处理的流程图。

在S200中，ECU200判定是否正提供用于催化剂预热的升档提议。当在图6的流程图的S118中该标志被设定为开启时，ECU200判定正提供用于催化剂预热的升档提议，并且处理前进至S202。

在S202中，ECU200判定用户是否已执行升档操作。ECU200例如基于换档杆76移动至“+”位置判定用户已执行升档操作(S202为是)，并且处理前进至S204。

在S204中，ECU200持续预热控制，在S206中，ECU执行提议关闭处理，并且在S208中，ECU将标志设定为关闭。当用户未执行升档操作时(S202为否)，在S210中，ECU200判定加速器是否关闭以及制动器是否关闭。例如当加速器踏板160的行程量AP等于或小于阈值AP(0)时，ECU200判定加速器关闭。类似地，例如当制动踏板164的行程量BP等于或小于阈值BP(0)时，ECU200判定制动器关闭。

当判定加速器关闭且制动器关闭时(S210为是)，在S212中，ECU200停止预热控制并允许停止燃料喷射，并且处理前进至S206。当加速器保持开启时(S210为否)，在S214中，ECU200判定是否从开始用于催化剂预热的升档提议起已经过预定时间段。直到经过预定时间段为止(S214为否)，在S202中，ECU200再次判定是否已执行升档操作。当已经过预定时间段时(S214为是)，处理前进至S206。当在S200中判定未提供用于催化剂预热的升档提议时(S200为否)，ECU200结束该处理。

将参考图8描述基于上述结构和流程图的安装在根据本实施例的车辆1上的ECU200的操作。图8中的横坐标表示时间。图8中的纵坐标示出了加速器踏板的操作状态、催化剂的预热控制的执行状态、表示提供用于催化剂预热的升档提议的标志的状态、升档提议的执行状态、当前档位、推荐档位、上限充电电力Win、用于再生电力的估算值以及车速。

驾驶员选择手动换档模式、将档位固定在三档并将加速器踏板160下压一定量并且逐渐加速的车辆1的条件被假定为初始状态。这里假定刚起动发动机10并且未完成催化剂84的预热。

因此，如图8中的实线LN1所示，加速器开启，如图8中的实线LN2所示，催化剂84的预热正被控制。如图8中的实线LN4所示，表示提供用于催化剂预热的升档提议的标志为关闭。如图8中的实线LN6所示，未提供升档提议。如图8中的实线LN8所示，当前档位被设定为三档。如图8中的实线LN10所示，基于当前行驶状态，三档被设定为推荐档位。在这个时间点处，如图8中的点划线LN11所示的上限充电电力Win高于如图8中的实线LN12所示的用于再生电力的估算值。如图8中的实线LN14所示，车速V为表示车辆1正在行驶的值。

为了图示的简便，上限充电电力Win是常数。如实线LN14所示，通过实例描述车速V随时间流逝而增加。假定减速转矩Td也随着车速V的增加而增加。

例如，随着在加速器关闭期间设定的减速转矩Td(该减速转矩随着如实线LN14所示的车速V随时间流逝的增加而增加)增加，如实线LN12所示的用于再生电力的估算值也增加。

由于选择了手动换档模式(S100为是)并且三档被设定为推荐档位(S102)，所以当前档位被判定为等于或高于推荐档位(S104为否)。因此，判定加速器是否开启(S110)。

由于如实线LN1所示加速器开启(S110为是)并且如实线LN2所示催化剂84的预热正被控制(S112)，计算在加速器关闭期间的用于再生电力的估算值(S114)。

如在时间T(0)时的点划线LN11和实线LN12所示，当计算出的用于再生电力的估算值的大小被判定为大于上限充电电力Win时，标志被设定为开启(S118)，如实线LN4所示。此后，当未满足用于禁止升档提议的条件时(S106为否)，提供升档提议(S108)，如实线LN6所示。

当用户根据在时间T(1)时的升档提议将换档杆76移动至“+”位置时，如实线LN8所示，当前档位从三档升档至四档。

由于因催化剂预热提供了升档提议(S200为是)并且用户已升档(S202)，如实线LN2所示，持续催化剂84的预热控制。然后，如实线LN6所示，对于升档提议执行提议关闭处理(S206)，并且如实线LN4所示，标志被设定为关闭(S208)。

如在时间T(2)时的实线LN8和LN10所示，当当前档位等于或高于推荐档位时(S104为否)并且即使当用户执行操作使如实线LN1所示的加速器关闭(S110为否)时，如点划线LN11和实线LN12所示，用于再生电力的估算值的大小小于上限充电电力Win。因此，预热可被持续控制。

如在时间T(1)时的图8中的虚线LN9所示，当用户未执行从三档升档到四档的操作时，如图8中的虚线LN7所示，在时间T(1)之后还持续升档提议。由于当前档位保持在三档，所以如虚线LN13所示，用于再生电力的估算值持续增加。

当在用于催化剂预热的升档提议(S200为是)期间不进行用于升档的操作(S210为是)的情况下，如实线LN1所示的加速器关闭(S210为是)时，如图8中的虚线LN3所示，催化剂的预热停止(S212)。然后，如虚线LN7所示，为升档提议执行提议关闭处理(S206)，并且如虚线LN5所示，标志被设定为关闭。这里，至少停止发动机10中的燃料喷射，并且实施伴随通过发动机10的摩擦转矩的制动的减速控制。

如上文提出的，根据本实施例的车辆，用户基于向用户给出的信息(升档提议)可识别车辆1需要切换到在减速速率上低于当前档位的档位。当用户根据给出的信息切换至在减速速率上低于当前档位的档位时，可以减小在开始滑行时的减速速率的大小。因此，在再生中产生的电力可以低于上限充电电力。因此，催化剂84的预热可通过持续发动机10中的燃料喷射而持续。由于基于用户的意图做出切换至在减速速率上较低的减速控制，所以抑制了用户在开始滑行时感到的不舒适感。因此，可以提供这样一种混合动力车辆，其中，在车辆减速期间的制动被控制，而不中断发动机的催化剂的预热。

当在升档提议之后未做出切换至在减速转矩上低于当前档位的档位时，用户期望与当前档位对应的减速转矩作为在开始滑行时的减速转矩。因此，可以通过停止催化剂84的预热并且用由再生和摩擦转矩获得的制动转矩控制滑行期间的减速速率来产生用户期望的减速转矩。

下面将描述改进例。

在上述实施例中，当在手动换档模式中加速器开启期间的用于再生电力的估算值大于上限充电电力时提供升档提议。当在加速器关闭期间的用于再生电力的估算值大于在加速器开启期间的上限充电电力同时选择在减速期间的减速转矩被设定为大于在D位置的减速转矩处的换档位置(例如，制动位置(下文中表示为B位置))时，可以提供请用户变到D位置的提议。在这种情况下，在加速器关闭期间和制动器关闭期间的其中选择了D位置的减速控制以及在加速器关闭期间和制动器关闭期间的其中选择了B位置的减速控制对应于“多个减速控制模式”。

通过这样做，可以控制在车辆减速期间的制动，而不中断发动机的催化剂的预热。

当在上述实施例中用于再生电力的估算值大于上限充电电力时，例如，通过发动机10的摩擦转矩代替再生转矩来获得减速转矩。然而，例如可以仅通过发动机10的摩擦转矩获得减速转矩。

在上述实施例中，基于冷却水温度Tw计算用于催化剂的温度的估算值Tc，并且当计算出的估算值Tc等于或小于阈值Tc(0)时控制催化剂84的预热。例如，然而，当冷却水温度Tw等于或低于与阈值Tc(0)对应的阈值Tw(0)时，可以控制催化剂84的预热。

在上述实施例中，通过使用如图3所示的三角形标记给出了升档提议或降档提议。例如，可以通过箭头标记给出升档提议或降档提议，其示出了待设定的档位或通过语音提示给出待设定的档位。

在上述实施例中，在手动换档模式中，换档杆76用于执行升档或降档。然而，例如通过使用设置在方向盘中的用于升档的闸门式开关和用于降档的闸门式开关可以执行升档操作和降档操作。

在上述实施例中，ECU200包括HV-ECU250、MG-ECU300、发动机ECU400和电池ECU500。然而，ECU200可以是一个一体式ECU。

在上述实施例中，当在手动换档模式中用于再生电力的估算值的大小大于上限充电电力Win同时加速器为开启时，提供升档提议。然而，例如，当在代替手动换档模式的连续换档模式(下文中表示为S模式)中用于再生电力的估算值大于上限充电电力Win且当前档位被设定为上限档位同时加速器开启时，可以提供升档提议。

S模式是用户可以选择上限档位的控制模式。S模式与手动换档模式的不同之处在于通过定义为上限的所选档位自动改变速度。例如，当用户在已选择S模式的同时选择四档时，ECU200可以在一档到四档之中选择最佳档位。类似地，当用户在已选择S模式的同时选择三档时，ECU200可以在一档到三档之中选择最佳档位。当用户在已选择S模式的同时选择二档时，ECU200可以从一档和二档选择最佳档位。当用户在已选择S模式的同时选择一档时，ECU200仅可选择一档。在这种情况下，根据可在S模式中选择的每个“档位”的在加速器关闭且制动器关闭期间的减速控制对应于“多个减速控制模式”。

图9是示出了用于提供请用户在S模式中换档的升档提议和降档提议的控制处理的流程图。该流程图以预定周期重复执行。

与图6的流程中的处理类似的图9的流程中的处理被分配有相同的步骤号。因此，将不再重复其详细描述。

在S300中，ECU200判定是否已设定S模式。例如，当换档杆76的位置在与S模式对应的位置处时，ECU200判定已选择S模式，并且处理前进至S102。与S模式对应的位置例如是与对应于参考图2描述的换档口78中的手动换档模式的位置(M位置)相同的位置。

当在S104中当前档位低于推荐档位时(S104为是)，在S302中，ECU200判定当前档位是否是上限档位。当当前档位是上限档位时(S302为是)，由用户进行的升档操作是必须的，并因此处理前进至S304。在S304中，ECU200判定是否已满足用于禁止升档提议的条件。由于用于提供升档提议的条件与在手动换档模式中的用于禁止升档提议的条件相同，所以将不再重复其详细描述。当不满足用于禁止升档提议的条件时(S304为否)，ECU200提供了升档提议。

当当前档位不是上限档位时(S302为否)时，可以执行升档。因此，在S306中，ECU200执行升档。

当当前档位高于推荐档位时(S120为是)，ECU200判定是否已满足用于禁止降档的条件。用于禁止降档的条件包括例如车辆1包括故障部分的条件。当判定不满足用于禁止降档的条件时(S308为否)，由于在S模式中允许降档至等于或低于上限档位的档位，ECU200执行降档。

通过这样做，在车辆减速期间的制动可以被控制，而不中断发动机的催化剂的预热。

在上述实施例中，变速器8包括第一MG20、第二MG30以及机械地连接第一MG20、第二MG30和发动机10的动力分配装置40，如图1所示。只要变速器至少包括与驱动轮72连接的旋转电机并且可在发动机10与驱动轮72之间传输动力，变速器就不具体限于图1所示的结构。

例如，如图10所示，变速器8可被构造成使得变速装置50在驱动轴中介于第二MG30与差速齿轮18之间。变速装置50是包括例如齿轮比不同的多个档位的自动变速器。在变速装置50中，基于来自ECU200的控制信号S4控制换档。变速装置50可以是齿轮型变速器或者可以是具有手动变速模式的无级变速变速器，其中，多个离散地且模拟地设定的齿轮比被设定为档位。在这种情况下，为每个档位设定减速转矩。通过发动机10的摩擦转矩和从第二MG30中的再生获得的制动转矩中的至少一个转矩来获得为每个档位设定的减速转矩。由于图10所示的除变速装置50以外的零件与其在图1中相同，所以将不再重复其详细描述。

可替换地，如图11所示，变速器可设置有离合器52代替在图10所示的车辆中的零件之中的第一MG20和动力分配装置40。离合器52例如是干式离合器，并且可以通过使用未示出的离合致动器基于接合控制而切换至接合状态和断开状态中的任一种。基于来自ECU200的控制信号S5控制离合器52的接合。在这种车辆1中，当离合器52接合时，通过利用发动机10的摩擦转矩和从第二MG30中的再生获得的制动转矩中的至少一种转矩获得为每个档位设定的减速转矩。当离合器52断开时，通过利用从第二MG30中的再生获得的制动转矩获得为每个档位设定的减速转矩。由于在图11所示的除离合器52和变速装置50之外的零件与其在图1中相同，所以将不再描述其详细描述。

上述改进例可以通过将其整体或一部分进行组合来实现。

虽然已经描述了本发明的实施例，但应该理解，本文公开的实施例是示意性且在各个方面都是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求的条款限定，并且旨在包括在与权利要求的条款等同的范围和含义内的任意改进例。

Claims (3)

1.一种混合动力车辆，包括：

发动机；

催化剂，所述催化剂被构造成净化在燃料的燃烧期间来自所述发动机的排气，所述催化剂被所述排气预热；

变速器，所述变速器包括被连接至驱动轮的旋转电机，并且被构造成在所述发动机与所述驱动轮之间传输动力；

蓄电装置，所述蓄电装置被构造成存储用于驱动所述旋转电机的电力；以及

电力变换器，所述电力变换器被构造成在所述蓄电装置与所述旋转电机之间双向地变换电力，

在从第一状态转变至第二状态之后，开始所述车辆的滑行，在所述第一状态中，制动踏板未被操作但加速器踏板被操作，而在所述第二状态中，所述制动踏板和所述加速器踏板两者均未被操作；

所述混合动力车辆包括：

操作装置，所述操作装置被构造成允许用户从在所述滑行期间所述车辆的减速速率的设定不同的多个减速控制模式中选择一个减速控制模式；以及

控制器，所述控制器被构造成：根据由用户通过所述操作装置选择的第一减速控制模式，利用(i)从所述旋转电机的再生操作获得的制动转矩和(ii)在所述燃料的燃烧被停止的所述发动机中产生的摩擦转矩中的至少一个转矩，来控制所述滑行期间的减速速率，

所述控制器被构造成：当在所述催化剂的预热期间设定所述第一状态时并且当估算出由于在当前车速下以根据所述第一减速控制模式的减速速率开始滑行而导致再生电力的大小超过所述蓄电装置的上限充电电力时，通知用户请求用户切换至第二减速控制模式的信息，在所述第二减速控制模式中减速速率低于所述第一减速控制模式中的减速速率。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中：

在给出所述信息之后，当未作出切换至所述第二减速控制模式时并且当开始所述滑行时，所述控制器在所述催化剂的预热被停止的情况下利用至少所述摩擦转矩来控制所述滑行期间的减速速率。

3.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中：

所述变速器进一步包括第一旋转电机和行星齿轮机构，

所述旋转电机用作第二旋转电机，并且

所述行星齿轮机构被机械地联接至所述第一旋转电机、所述第二旋转电机和所述发动机中的每一个。