CN109835322B - 混合动力汽车 - Google Patents

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CN109835322B CN201811404147.1A CN201811404147A CN109835322B CN 109835322 B CN109835322 B CN 109835322B CN 201811404147 A CN201811404147 A CN 201811404147A CN 109835322 B CN109835322 B CN 109835322B
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Abstract

一种混合动力汽车，能够在抑制排放的恶化的同时抑制在行驶要求功率发生变化时驾驶员感觉到的迟缓感。所述混合动力汽车在进行混合动力行驶时控制发动机以使得从发动机输出基于行驶要求功率设定的发动机要求功率，并且控制电动机以使得通过行驶要求功率进行行驶。在净化装置的催化剂温度为预热所需的预定温度以下的情况下，在能够从蓄电装置输出的输出上限功率为预定功率以上时，将从行驶要求功率减去输出上限功率而得到的功率设定为发动机要求功率，在输出上限功率小于预定功率时，将行驶要求功率设定为发动机要求功率。

Description

混合动力汽车
技术领域
本发明涉及混合动力汽车。
背景技术
以往，作为这种混合动力汽车，提出了如下汽车：在正在预热对排气进行净化的净化装置的催化剂时用户要求的行驶用功率比蓄电池可输出功率大的情况下，将从行驶用功率减去蓄电池可输出功率而得到的功率设定为发动机要求功率(例如，参照专利文献1)。在该汽车中，通过上述的控制，即使在催化剂预热没有完成的状态下无法从蓄电池输出行驶用功率时也能够在抑制排放的恶化的同时输出行驶用功率来进行行驶。
现有技术文献
专利文献
PTL1：JP2010-179780A
发明内容
发明要解决的问题
近年提出一种使用来自外部电源的电力对蓄电池进行充电，并且优先进行电动行驶直到蓄电池的蓄电比例SOC减小到阈值以下这一类型的混合动力汽车。在该类型的混合动力汽车中，为了使得即使是较大的功率也能够进行电动行驶而设定了大的蓄电池可输出功率。因此，在驾驶员的加速要求大时进行发动机的起动要求而起动发动机，并进行对安装于发动机的排气系统的净化装置的催化剂进行预热的催化剂预热控制。此时，若像上述的汽车那样将从行驶用功率减去蓄电池可输出功率而得到的功率设定为发动机要求功率而使发动机运转，则在由于某些原因而蓄电池可输出功率小时，行驶用功率中的从发动机输出的功率变大，因此由发动机输出功率相对于行驶用功率的变化的响应延迟引起的偏差大，所以使驾驶员产生迟缓感。虽然也考虑为了抑制该偏差而通过来自蓄电池的功率来供给响应延迟的部分，但在该情况下，由于将从行驶用功率减去蓄电池可输出功率而得到的功率设定为发动机要求功率，所以会从蓄电池输出过大的功率。
本发明的混合动力汽车的主要目的在于在抑制排放的恶化的同时抑制在行驶要求功率发生变化时驾驶员感觉到的迟缓感。
用于解决问题的技术方案
本发明的混合动力汽车为了达成上述的主要目的而采用以下的技术方案。
本发明的混合动力汽车具备：
发动机，其在排气系统具有净化装置，能够输出行驶用的动力；
电动机，其能够输出行驶用的动力；
蓄电装置，其与所述电动机进行电力的交换；以及
控制装置，其在停止所述发动机的运转而进行电动行驶时控制所述电动机以使得通过基于驾驶员的操作的行驶要求功率进行行驶，在使所述发动机运转而进行混合动力行驶时控制所述发动机以使得从所述发动机输出基于所述行驶要求功率设定的发动机要求功率，并且控制所述电动机以使得通过所述行驶要求功率进行行驶，
所述混合动力汽车的特征在于，
所述控制装置在所述净化装置的催化剂温度为预热所需的预定温度以下的情况下，
(1)在能够从所述蓄电装置输出的输出上限功率为预定功率以上时，将从所述行驶要求功率减去所述输出上限功率而得到的功率设定为所述发动机要求功率，
(2)在所述输出上限功率小于所述预定功率时，将所述行驶要求功率设定为所述发动机要求功率。
在该本发明的混合动力汽车中，在停止发动机的运转而进行电动行驶时控制电动机以使得通过基于驾驶员的操作的行驶要求功率进行行驶。在使发动机运转而进行混合动力行驶时基于行驶要求功率来设定发动机要求功率并且控制发动机以使得从发动机输出发动机要求功率，控制电动机以使得通过行驶要求功率进行行驶。在发动机的排气系统的净化装置的催化剂温度为预热所需的预定温度以下的情况下，在能够从蓄电装置输出的输出上限功率为预定功率以上时，将从行驶要求功率减去输出上限功率而得到的功率设定为发动机要求功率。在该情况下，行驶要求功率大部分从蓄电装置输出，所以能够减少来自发动机的排气。结果，能够在抑制排放的恶化的同时确保驾驶员要求的驱动力。另一方面，在催化剂温度为预定温度以下的情况下，在输出上限功率小于预定功率时，将行驶要求功率设定为发动机要求功率。在该情况下，行驶要求功率基本上从发动机输出，发动机功率相对于行驶要求功率的变化的响应延迟量通过来自蓄电装置的功率来供给。由此，与将从行驶要求功率减去输出上限功率而得到的功率设定为发动机要求功率的情况相比，能够抑制驾驶员对行驶要求功率的变化产生的迟缓感。结果，能够在抑制排放的恶化的同时抑制驾驶员对行驶要求功率的变化产生的迟缓感。
在这样的本发明的混合动力汽车中，也可以是，所述控制装置在所述催化剂温度为所述预定温度以下的情况下，在从所述输出上限功率小于所述预定功率的状态转变为了所述输出上限功率为所述预定功率以上的状态时，将所述行驶要求功率设定为所述发动机要求功率。这样一来，能够保持将行驶要求功率设定为发动机要求功率的状态，能够抑制在通过变化为将从行驶要求功率减去输出上限功率而得到的功率设定为发动机要求功率的状态而发动机要求功率急剧变化时给驾驶员带来不适感的情况。
在本发明的混合动力汽车中，也可以是，所述控制装置在将所述行驶要求功率设定为所述发动机要求功率时，将对所述行驶要求功率加上对所述蓄电装置进行充电的功率而得到的功率设定为所述发动机要求功率。这样一来，蓄电装置的输出上限功率变大，能够使发动机功率相对于行驶要求功率的变化的响应延迟量更多地由来自蓄电装置的功率来供给。
在本发明的混合动力汽车中，也可以是，所述控制装置在所述催化剂温度为所述预定温度以下的情况下，在所述行驶要求功率为所述输出上限功率与催化剂预热用发动机功率之和的功率以下时，将所述催化剂预热用发动机功率设定为所述发动机要求功率。在此，催化剂预热用发动机功率是指在执行催化剂预热控制时从发动机平均输出的功率，预先通过试验等来确定。这样一来，能够进行催化剂预热，并且能够抑制排放的恶化。
附图说明
图1是表示作为本发明的实施例的混合动力汽车20的大致构成的构成图。
图2是表示由HVECU70执行的发动机要求功率设定例程的一个例子的流程图。
图3是表示在催化剂温度Tc小于阈值Tref，并且蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的状态时的行驶要求功率Pd*等随时间变化的一个例子的说明图。
图4是表示在催化剂温度Tc小于阈值Tref，并且蓄电池50的输出限制Wout小于阈值Wref的状态时的行驶要求功率Pd*等随时间变化的一个例子的说明图。
图5是表示在催化剂温度Tc小于阈值Tref的情况下在蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的状态和输出限制Wout小于阈值Wref的状态之间转变时的行驶要求功率Pd*等随时间变化的一个例子的说明图。
具体实施方式
接着，使用实施例说明本发明的实施方式。
[实施例]
图1是表示作为本发明的实施例的混合动力汽车20的大致构成的构成图。如图所示，实施例的混合动力汽车20具备发动机22、行星齿轮30、马达MG1、MG2、变换器41、42、蓄电池50、充电器60以及混合动力用电子控制单元(以下，称为“HVECU”)70。
发动机22构成为以汽油、轻油等为燃料而输出动力的内燃机。在发动机22的排气系统安装有净化装置25，该净化装置25具有对一氧化碳(CO)、烃(HC)、氮氧化物(NOx)这些有害成分进行净化的净化催化剂(三元催化剂)25a。发动机22由发动机用电子控制单元(以下，称为“发动机ECU”)24进行运转控制。
虽未图示，发动机ECU24构成为以CPU为中心的微处理器，除了具备CPU以外，发动机ECU24还具备存储处理程序的ROM和/或暂时存储数据的RAM、输入/输出端口、通信端口。从输入端口向发动机ECU24输入对发动机22进行运转控制所需要的各种传感器的信号。作为向发动机ECU24输入的信号，能够举出来自检测发动机22的曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器23的曲轴角θcr、来自检测节气门的位置的节气门位置传感器(未图示)的节气门开度TH等。另外，也能够举出来自安装于净化装置25的温度传感器25b的净化催化剂(三元催化剂)25a的温度(催化剂温度)Tc等其他各种信号。
从发动机ECU24经由输出端口输出用于对发动机22进行运转控制的各种控制信号。作为从发动机ECU24输出的控制信号，也能够举出对调节节气门的位置的节气门马达的控制信号、对燃料喷射阀的控制信号、对与点火器一体化的点火线圈的控制信号等其他各种信号。
发动机ECU24经由通信端口与HVECU70连接，通过来自HVECU70的控制信号对发动机22进行运转控制并且根据需要向HVECU70输出与发动机22的运转状态有关的数据。发动机ECU24基于来自曲轴位置传感器23的曲轴角θcr运算出曲轴26的转速即发动机22的转速Ne。
行星齿轮30构成为单小齿轮型的行星齿轮机构。在行星齿轮30的太阳轮连接有马达MG1的转子。在行星齿轮30的齿圈连接有驱动轴36，该驱动轴36经由差动齿轮37连结于驱动轮38a、38b。在行星齿轮30的行星架连接有发动机22的曲轴26。
马达MG1例如构成为同步发电电动机，如上所述，其转子连接于行星齿轮30的太阳轮。马达MG2例如构成为同步发电电动机，其转子连接于驱动轴36。变换器41、42经由电力线54与蓄电池50连接。由马达用电子控制单元(以下，称为“马达ECU”)40对变换器41、42的未图示的多个开关元件进行开关控制，从而驱动马达MG1、MG2旋转。
虽未图示，马达ECU40构成为以CPU为中心的微处理器，除了具备CPU以外，马达ECU40还具备存储处理程序的ROM和/或暂时存储数据的RAM、输入/输出端口、通信端口。经由输入端口向马达ECU40输入对马达MG1、MG2进行驱动控制所需要的各种传感器的信号。作为向马达ECU40输入的信号，能够举出来自检测马达MG1、MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43、44的旋转位置θm1、θm2。另外，也能够举出来自检测在马达MG1、MG2的各相中流动的电流的电流传感器的相电流。
从马达ECU40经由输出端口输出对变换器41、42的未图示的多个开关元件的开关控制信号等。马达ECU40经由通信端口与HVECU70连接，根据来自HVECU70的控制信号对马达MG1、MG2进行驱动控制并且根据需要向HVECU70输出与马达MG1、MG2的驱动状态有关的数据。马达ECU40基于来自旋转位置检测传感器43、44的马达MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2运算出马达MG1、MG2的转速Nm1、Nm2。
蓄电池50例如构成为锂离子二次电池、镍氢二次电池。如上所述，该蓄电池50经由电力线54与变换器41、42连接。蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下，称为“蓄电池ECU”)52管理。
虽未图示，蓄电池ECU52构成为以CPU为中心的微处理器，除了具备CPU以外，蓄电池ECU52还具备存储处理程序的ROM和/或暂时存储数据的RAM、输入/输出端口、通信端口。经由输入端口向蓄电池ECU52输入对蓄电池50进行管理所需要的各种传感器的信号。作为向蓄电池ECU52输入的信号，能够举出来自设置于蓄电池50的端子间的电压传感器51a的电池电压Vb、来自安装于蓄电池50的输出端子的电流传感器51b的电池电流Ib、来自安装于蓄电池50的温度传感器51c的电池温度Tb等。
蓄电池ECU52经由通信端口与HVECU70连接，根据需要向HVECU70输出与蓄电池50的状态有关的数据。蓄电池ECU52基于来自电流传感器51b的电池电流Ib的累计值运算出蓄电比例SOC。蓄电比例SOC是能够从蓄电池50放出的电力的容量相对于蓄电池50的总容量的比例。另外，蓄电池ECU52基于所运算出的蓄电比例SOC和来自温度传感器51c的电池温度Tb运算出输入/输出限制Win、Wout。输入限制Win是可以对蓄电池50进行充电的最大允许电力(输入上限功率)，输出限制Wout是可以从蓄电池50进行放电的最大允许电力(输出上限功率)。
充电器60连接于电力线54，构成为在电源插头61连接于家庭用电源等外部电源时能够使用来自外部电源的电力对蓄电池50进行充电。该充电器60具备AC/DC转换器和DC/DC转换器。AC/DC转换器将经由电源插头61供给的来自外部电源的交流电力变换为直流电力。DC/DC转换器对来自AC/DC转换器的直流电力的电压进行变换并向蓄电池50侧供给。在电源插头61连接于外部电源时，由HVECU70来控制AC/DC转换器和DC/DC转换器，由此，该充电器60向蓄电池50供给来自外部电源的电力。
虽未图示，HVECU70构成为以CPU为中心的微处理器，除了具备CPU以外，HVECU70还具备存储处理程序的ROM和/或暂时存储数据的RAM、输入/输出端口、通信端口。经由输入端口向HVECU70输入来自各种传感器的信号。作为向HVECU70输入的信号，能够举出来自点火开关80的点火信号、来自检测变速杆81的操作位置的变速位置传感器82的变速位置SP、来自车速传感器88的车速V。另外，也能够举出来自检测加速器踏板83的踩踏量的加速器踏板位置传感器84的加速器开度Acc、来自检测制动器踏板85的踩踏量的制动器踏板位置传感器86的制动器踏板位置BP。进而，也能够举出来自未图示的行驶模式切换开关的行驶模式SMD，该行驶模式切换开关切换不伴随发动机22的运转地进行行驶的电动行驶模式(EV行驶模式)和伴随发动机22的运转地进行行驶的混合动力行驶模式(HV行驶模式)。
从HVECU70经由输出端口输出对充电器60的控制信号等。如上所述，HVECU70经由通信端口与发动机ECU24、马达ECU40、蓄电池ECU52连接，与发动机ECU24、马达ECU40、蓄电池ECU52进行各种控制信号、数据的交换。
在这样构成的实施例的混合动力汽车20中，以混合动力行驶(HV行驶)的方式进行行驶、或者以电动行驶(EV行驶)的方式进行行驶。在HV行驶下，伴随发动机22的运转地进行行驶。在EV行驶下，使发动机22停止运转而进行行驶。
在HV行驶下的行驶时，基本上像以下那样进行行驶控制。HVECU70首先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来设定对行驶要求的(应该向驱动轴36输出的)要求转矩Td*。然后，对所设定的要求转矩Td*乘以驱动轴36的转速Nd来计算驾驶员对行驶要求的行驶要求功率Pd*。在此，能够使用对马达MG2的转速Nm2和/或车速V乘以换算系数而得到的转速作为驱动轴36的转速Nd。并且，从计算出的行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的充放电要求功率Pb*(从蓄电池50放电时为正值)来设定对车辆要求的发动机要求功率Pe*。在此，基于蓄电池50的蓄电比例SOC与作为控制中心的目标蓄电比例SOC*的差量ΔSOC，以使得差量ΔSOC的绝对值变小的方式设定充放电要求功率Pb*。接着，以从发动机22输出发动机要求功率Pe*并且向驱动轴36输出要求转矩Td*的方式设定发动机22的目标转速Ne*、目标转矩Te*、马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*。发动机22的目标转速Ne*和目标转矩Te*被发送到发动机ECU24。马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*被发送到马达ECU40。发动机ECU24进行发动机22的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等，从而基于目标转速Ne*和目标转矩Te*使发动机22运转。马达ECU40进行变换器41、42的各晶体管的开关控制，从而通过转矩指令Tm1*、Tm2*驱动马达MG1、MG2。在该HV行驶下的行驶时，在发动机要求功率Pe*小于阈值Pref时，判断为发动机22的停止条件成立，停止发动机22的运转而转变为EV行驶下的行驶。
在EV行驶下的行驶时，基本上像以下那样进行行驶控制。HVECU70首先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来设定要求转矩Td*。然后，将值0设定为马达MG1的转矩指令Tm1*。并且，以使得向驱动轴36输出要求转矩Td*的方式设定马达MG2的转矩指令Tm2*。马达MG1、MG2的转矩指令Tm1*、Tm2*被发送到马达ECU40。如上所述，马达ECU40控制变换器41、42。在该EV行驶下的行驶时，在与HV行驶下的行驶时同样地计算出的发动机要求功率Pe*达到了阈值Pref以上的情况下，判断为发动机22的起动条件成立，起动发动机22而转变为HV行驶下的行驶。
另外，在实施例的混合动力汽车20中，在自己家或预先设定的充电点系统关闭的期间，当从连接检测传感器输入连接检测信号时(当电源插头61连接于外部电源时)，HVECU70控制充电器60以使用来自外部电源的电力使蓄电池50成为满充电状态或比满充电状态稍低的预定充电状态。并且，在对蓄电池50充电后系统起动了时，在蓄电池50的蓄电比例SOC变为阈值Shv(例如25％、30％、35％等)以下之前，以优先降低蓄电池50的蓄电比例SOC的CD模式(Charge Depleting模式：耗电模式)进行行驶，在蓄电池50的蓄电比例SOC变为阈值Shv以下以后，以保持蓄电池50的蓄电比例SOC的CS模式(Charge Sustaining模式：电量保持模式)进行行驶。此外，在实施例中，通过在CD模式时相比于CS模式时使阈值Pref充分地增大，从而使得在CD模式时相比于HV行驶优先进行EV行驶，并且在CS模式时相比于EV行驶优先进行HV行驶。
接着，对这样构成的混合动力汽车20的动作，尤其是对在净化装置25的催化剂25a的温度低而需要预热时设定发动机要求功率Pe*的情况下的动作进行说明。图2是表示由HVECU70执行的发动机要求功率设定例程的一个例子的流程图。该例程在正在驱动发动机22时反复执行。
当执行要求功率设定例程时，HVECU70首先通过是否为刚起动发动机22后的判定来判定是否为在起动发动机后初次执行该例程(步骤S100)。在判定为在起动发动机后初次执行该例程时，作为初始处理将标志F1、F2设定为非激活(值0)(步骤S110)。标志F1、F2在该例程中被设定为激活(值1)或者被设定为非激活(值0)。在判定为在起动发动机后第二次以后执行该例程时，不进行初始处理便前进至步骤S120。
接着，判定来自温度传感器25b的催化剂温度Tc是否小于阈值Tref(步骤S120)。阈值Tref是为了判断是否需要预热净化装置25的净化催化剂25a而使用的温度阈值。在催化剂温度Tc为阈值Tref以上时，判断为不需要催化剂预热，执行通常处理(步骤S130)，该通常处理是在HV行驶下的行驶中像上述那样从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的充放电要求功率Pb*来设定发动机要求功率Pe*的处理。结束本例程。
在步骤S120中判定为催化剂温度Tc小于阈值Tref时，判定是否蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上并且标志F1为非激活(步骤S140)。在此，阈值Wref可以使用比蓄电池50的通常的输出限制Wout小的值。现在假设蓄电池50的输出限制Wout在通常程度上充分地大于阈值Wref，且处于刚起动发动机22后。在该情况下，标志F1被设定为作为初始值的非激活(值0)，所以在步骤S140中判定为是。
然后，判定行驶要求功率Pd*是否比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大(步骤S160)。在此，催化剂预热用发动机功率Peset是在执行催化剂预热控制时从发动机22平均输出的功率，能够通过试验等来确定。此外，在实施例中，作为催化剂预热控制，例如针对发动机22进行一些负荷运转，并且进行使点火正时比通常时延迟(晚)的控制。之所以使点火正时延迟是为了将发动机22的爆炸燃烧的能量中的尽可能多的能量作为热传送到后方的净化装置25。
在步骤S160中判定为行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率以下(判定为否)时，能够利用来自蓄电池50的输出功率进行行驶，所以为了执行催化剂预热控制而将催化剂预热用发动机功率Peset设定为发动机要求功率Pe*(步骤S190)，结束本例程。在该情况下，执行催化剂预热控制。当催化剂温度Tc小于阈值Tref并且行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率以下的状态持续时，在步骤S120和S140中判定为是，在步骤S160中判定为否，在步骤S190中将催化剂预热用发动机功率Peset设定为发动机要求功率Pe*。即，将催化剂预热用发动机功率Peset设定为发动机要求功率Pe*的状态持续，催化剂预热控制持续进行。结果，能够抑制排放的恶化。
在步骤S160中判定为行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大(判定为是)时，判定标志F2是否为非激活(值0)(步骤S170)。现在假设处于蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的刚起动发动机22后，所以将作为初始值的非激活(值0)设定为标志F2，在步骤S160中判定为是。在该情况下，判定是否行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与发动机功率Pe之和的功率大并且标志F1为激活(值1)(步骤S180)。发动机功率Pe是指从发动机22实际输出的功率，可以根据马达MG2的转矩来计算。考虑处于刚起动发动机22后，所以也同样将作为初始值的非激活(值0)设定为标志F1，从而不论行驶要求功率Pd*是否比蓄电池50的输出限制Wout与发动机功率Pe之和的功率大，在步骤S180中均判定为否。然后，将从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的输出限制Wout而得到的功率设定为发动机要求功率Pe*(步骤S200)，结束本例程。在该情况下，行驶要求功率Pd*更多地从蓄电池50输出，所以应该从发动机22输出的功率变得较小，与应该从发动机22输出的功率大时相比，能够抑制排放的恶化。此外，能够确保行驶所需要的驱动力。当催化剂温度Tc小于阈值Tref并且行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大，进而行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与发动机功率Pe之和的功率以下的状态持续时，在步骤S120、S140、S160、S170中判定为是，在步骤S180中判定为否，在步骤S200中将从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的输出限制Wout而得到的功率设定为发动机要求功率Pe*。即，将从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的输出限制Wout而得到的功率设定为发动机要求功率Pe*的状态持续。结果，能够在抑制排放的恶化的同时确保行驶所需要的驱动力。
在蓄电池50的输出限制Wout维持在阈值Wref以上的状态下，在行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率以下时，将催化剂预热用发动机功率Peset设定为发动机要求功率Pe*(步骤S190)，进行催化剂预热控制。另一方面，在行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大时，将从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的输出限制Wout而得到的功率设定为发动机要求功率Pe*(步骤S200)，中断催化剂预热控制。即，选择性地执行步骤S190的处理或步骤S200的处理。
接着，考虑蓄电池50的输出限制Wout小于阈值Wref的情况。在该情况下，在步骤140中判定为否，将标志F1设定为激活(值1)(步骤S150)。在步骤S160中判定为行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率以下(判定为否)时，与蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上时同样地，为了执行催化剂预热控制而将催化剂预热用发动机功率Peset设定为发动机要求功率Pe*(步骤S190)，结束本例程。当催化剂温度Tc小于阈值Tref并且行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率以下的状态持续时，同样使得将催化剂预热用发动机功率Peset设定为发动机要求功率Pe*的状态持续，催化剂预热控制持续。结果，能够抑制排放的恶化。
在步骤S160中判定为行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大(判定为是)时，判定标志F2是否为非激活(值0)(步骤S170)。在判定为标志F2为非激活(值0)时，判定是否行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与发动机功率Pe之和的功率大并且标志F1为激活(值1)(步骤S180)。现在考虑蓄的是电池50的输出限制Wout小于阈值Wref的情况，所以标志F1为激活(值1)。在行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与发动机功率Pe之和的功率以下时，与蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上时同样地，将从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的输出限制Wout而得到的功率设定为发动机要求功率Pe*(步骤S200)，结束本例程。当该状态持续时，同样地使将从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的输出限制Wout而得到的功率设定为发动机要求功率Pe*的状态持续。结果，能够在抑制排放的恶化的同时确保行驶所需要的驱动力。
在行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与发动机功率Pe之和的功率大时，在步骤S180中判定为是，将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*并且将激活(值1)设为标志F2(步骤S210)，结束本例程。在该情况下，将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*，所以能够确保行驶用的驱动力。当催化剂温度Tc小于阈值Tref并且蓄电池50的输出限制Wout小于阈值Wref，进而行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大的状态持续时，在步骤S120中判定为是，在步骤S140中判定为否，在步骤S160中判定为是，在步骤S170中判定为否，在步骤S210中将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*并且将激活(值1)设为标志F2。即，将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*的状态持续。结果，能够持续确保行驶用的驱动力。
在蓄电池50的输出限制Wout维持为小于阈值Wref的状态下，在行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率以下时，将催化剂预热用发动机功率Peset设定为发动机要求功率Pe*(步骤S190)，执行催化剂预热控制。另一方面，在行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大时，将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*(步骤S210)，中断催化剂预热控制。即，选择性地执行步骤S190的处理或步骤S210的处理。
接着，考虑从蓄电池50的输出限制Wout小于阈值Wref的状态转变为了输出限制Wout为阈值Wref以上的状态的情况。此时，标志F1维持为激活(值1)。在该情况下，在行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率以下时，将催化剂预热用发动机功率Peset设定为发动机要求功率Pe*(步骤S190)，执行催化剂预热控制。另一方面，在行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大时，由于标志F1为激活(值1)，所以在判定为行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与发动机功率Pe之和的功率大时，在步骤S180中判定为是，将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*(步骤S210)，中断催化剂预热控制。因此，在输出限制Wout为阈值Wref以上的状态下也选择性地执行步骤S190的处理或步骤S210的处理。
图3是表示在催化剂温度Tc小于阈值Tref，并且蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的状态时的行驶要求功率Pd*、蓄电池输出Pb以及发动机要求功率Pe*随时间变化的一个例子的说明图。在蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的状态时，在驾驶员对加速器踏板83的踩踏变大而行驶要求功率Pd*达到蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率的时间T11之前，随着行驶要求功率Pd*变大蓄电池50的输出Pb也变大。另一方面，发动机要求功率Pe*维持在催化剂预热用发动机功率Peset。在时间T11，判定为行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大，将从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的输出限制Wout而得到的功率设定为发动机要求功率Pe*。因此，蓄电池50的输出Pb维持在输出限制Wout，发动机要求功率Pe*随着行驶要求功率Pd*变大而变大。在蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的状态下，行驶要求功率Pd*多通过蓄电池50的输出Pb来供给，所以能够长时间持续进行催化剂预热控制。另外，即使催化剂预热控制中断，因为将发动机要求功率Pe*设定为较小的功率，所以与将发动机要求功率Pe*设定为大的功率的情况相比，能够抑制排放的恶化。
图4是表示在催化剂温度Tc小于阈值Tref，并且蓄电池50的输出限制Wout小于阈值Wref的状态时的行驶要求功率Pd*、蓄电池输出Pb以及发动机要求功率Pe*随时间变化的一个例子的说明图。图中，发动机要求功率Pe*一栏中的虚线表示发动机功率Pe。在蓄电池50的输出限制Wout小于阈值Wref的状态时，在驾驶员对加速器踏板83的踩踏变大而行驶要求功率Pd*达到蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率的时间T21之前，与蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的状态时同样地，随着行驶要求功率Pd*变大蓄电池50的输出Pb也变大，发动机要求功率Pe*维持在催化剂预热用发动机功率Peset。在时间T21，判定为行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大，并且判定为行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与发动机功率Pe之和的功率大，所以将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*。发动机功率Pe无法追随发动机要求功率Pe*的急剧变化，所以为了从马达MG2输出行驶要求功率Pd*的不足部分而从蓄电池50输出输出限制Wout附近的功率(输出Pb)。并且，在发动机功率Pe达到了发动机要求功率Pe*的时间T22蓄电池50的输出Pb成为值0。在蓄电池50的输出限制Wout小于阈值Wref的状态下，更多地将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*。因此，即使来自蓄电池50的输出Pb小也能够确保行驶所需要的驱动力。在发动机功率Pe无法追随发动机要求功率Pe*的急剧变化时从蓄电池50输出与响应延迟相应的功率，由此能够抑制使驾驶员产生迟缓感的情况，并且能够确保行驶所需要的驱动力。
图5是表示在催化剂温度Tc小于阈值Tref的情况下在蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的状态和输出限制Wout小于阈值Wref的状态之间转变时的行驶要求功率Pd*、蓄电池50的输出限制Wout、蓄电池输出Pb以及发动机要求功率Pe*随时间变化的一个例子的说明图。图中，发动机要求功率Pe*一栏中的虚线表示发动机功率Pe。在蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的状态时，在行驶要求功率Pd*达到蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率的时间T31之前，随着行驶要求功率Pd*变大蓄电池50的输出Pb也变大，发动机要求功率Pe*维持在催化剂预热用发动机功率Peset。在时间T31，判定为行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大，将从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的输出限制Wout而得到的功率设定为发动机要求功率Pe*。因此，蓄电池50的输出Pb维持在输出限制Wout，发动机要求功率Pe*随着行驶要求功率Pd*变大而变大。在蓄电池50的输出限制Wout从为阈值Wref以上的状态成为小于阈值Wref的状态的时间T32，判定为行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大，并且判定为行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与发动机功率Pe之和的功率大，所以将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*。此时，发动机功率Pe无法追随发动机要求功率Pe*的急剧变化，所以为了从马达MG2输出行驶要求功率Pd*的不足部分而从蓄电池50输出输出限制Wout附近的功率(输出Pb)。并且，在发动机功率Pe达到了发动机要求功率Pe*的时间T33蓄电池50的输出Pb成为值0。即使在蓄电池50的输出限制Wout从小于阈值Wref的状态成为阈值Wref以上的状态的时间T34以后，因为标志F1维持为激活(值1)，所以将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*的状态也持续。由此，能够抑制在蓄电池50的输出限制Wout从小于阈值Wref的状态转变为了阈值Wref以上的状态时给予驾驶员因发动机要求功率Pe*的急剧变化引起的违和感的情况。
在以上所说明的实施例的混合动力汽车20中，在催化剂温度Tc小于阈值Tref并且蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的状态的情况下，在行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率以下时，将催化剂预热用发动机功率Peset设为发动机要求功率Pe*，执行催化剂预热控制。行驶要求功率Pd*多通过蓄电池50的输出Pb来供给，所以能够长时间持续进行催化剂预热控制。另一方面，在行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大时，将从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的输出限制Wout而得到的功率设定为发动机要求功率Pe*，中断催化剂预热控制。即使在此时也将较小的功率设定为发动机要求功率Pe*，所以与将大的功率设定为发动机要求功率Pe*的情况相比，能够抑制排放的恶化。
另外，在实施例的混合动力汽车20中，在催化剂温度Tc小于阈值Tref并且蓄电池50的输出限制Wout小于阈值Wref的状态的情况下，在行驶要求功率Pd*为蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率以下时，将催化剂预热用发动机功率Peset设为发动机要求功率Pe*，执行催化剂预热控制。即使时间短也执行催化剂预热控制，由此能够抑制排放的恶化。另一方面，在行驶要求功率Pd*比蓄电池50的输出限制Wout与催化剂预热用发动机功率Peset之和的功率大时，将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*，中断催化剂预热控制。虽然由于发动机要求功率Pe*急剧变化而发动机功率Pe无法追随，但通过为了从马达MG2输出行驶要求功率Pd*的不足部分而从蓄电池50输出输出限制Wout附近的功率(输出Pb)，从而能够抑制使驾驶员产生迟缓感的情况，能够确保行驶所需要的驱动力。
进而，在实施例的混合动力汽车20中，即使在蓄电池50的输出限制Wout从小于阈值Wref的状态转变为了阈值Wref以上的状态时，也使将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*的状态持续。由此，能够抑制给予驾驶员由发动机要求功率Pe*的急剧变化引起的不适感的情况。
在实施例的混合动力汽车20中，虽然在蓄电池50的输出限制Wout从小于阈值Wref的状态转变为了阈值Wref以上的状态时，也使将行驶要求功率Pd*设定为发动机要求功率Pe*的状态持续，但在转变为了蓄电池50的输出限制Wout为阈值Wref以上的状态时，也可以将从行驶要求功率Pd*减去蓄电池50的输出限制Wout而得到的功率设定为发动机要求功率Pe*。
在实施例的混合动力汽车20中为如下构成：经由行星齿轮30将发动机22和马达MG1与连结于驱动轮38a、38b的驱动轴36连接并且将马达MG2连接于驱动轴36，将蓄电池50与马达MG1、MG2电连接。但是，并不限定于这样的构成，只要是具备能够输出行驶用的动力的发动机和能够输出行驶用的动力的电动机的构成，则可以是任何构成的混合动力汽车。例如，也可以是如下构成：经由变速器将马达的旋转轴与连结于驱动轮的驱动轴连接并且经由离合器将发动机连接于马达的旋转轴，将蓄电池与马达电连接。
对实施例的主要的要素与用于解决问题的技术方案一栏中所记载的发明的主要的要素的对应关系进行说明。在实施例中，净化装置25相当于“净化装置”，发动机22相当于“发动机”，马达MG2相当于“电动机”，蓄电池50相当于“蓄电装置”，HVECU70、发动机ECU24、马达ECU40以及蓄电池ECU52相当于“控制装置”。
此外，关于实施例的主要的要素与用于解决问题的技术方案一栏中所记载的发明的主要的要素的对应关系，实施例是用于对用于解决问题的技术方案一栏中所记载的发明的实施方式进行具体说明的一个例子，所以并不限定用于解决问题的技术方案一栏中所记载的发明的要素。即，关于用于解决问题的技术方案一栏中所记载的发明的解释应该基于该栏的记载来进行，实施例不过是用于解决问题的技术方案一栏中所记载的发明的一个具体的例子。
以上，使用实施例对本发明的实施方式进行了说明，但本发明丝毫不被这样的实施例所限定，显然在不脱离本发明的要旨的范围内可以以各种方式实施。
产业上的可利用性
本发明能够用于混合动力汽车的制造产业等。

Claims (5)

1.一种混合动力汽车，具备：
发动机，其在排气系统具有净化装置，能够输出行驶用的动力；
电动机，其能够输出行驶用的动力；
蓄电装置，其与所述电动机进行电力的交换；以及
控制装置，其在停止所述发动机的运转而进行电动行驶时控制所述电动机以使得通过基于驾驶员的操作的行驶要求功率进行行驶，在使所述发动机运转而进行混合动力行驶时控制所述发动机以使得从所述发动机输出基于所述行驶要求功率设定的发动机要求功率，并且控制所述电动机以使得通过所述行驶要求功率进行行驶，
所述混合动力汽车的特征在于，
所述控制装置在所述净化装置的催化剂温度为预热所需的预定温度以下的情况下，
(1)在能够从所述蓄电装置输出的输出上限功率为预定功率以上时，将从所述行驶要求功率减去所述输出上限功率而得到的功率设定为所述发动机要求功率，
(2)在所述输出上限功率小于所述预定功率时，将所述行驶要求功率设定为所述发动机要求功率。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车，
所述控制装置在所述催化剂温度为所述预定温度以下的情况下，在从所述输出上限功率小于所述预定功率的状态转变为了所述输出上限功率为所述预定功率以上的状态时，将所述行驶要求功率设定为所述发动机要求功率。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车，
所述控制装置在将所述行驶要求功率设定为所述发动机要求功率时，将对所述行驶要求功率加上对所述蓄电装置进行充电的功率而得到的功率设定为所述发动机要求功率。
4.根据权利要求1或2所述的混合动力汽车，
所述控制装置在所述催化剂温度为所述预定温度以下的情况下，在所述行驶要求功率为所述输出上限功率与催化剂预热用发动机功率之和的功率以下时，将所述催化剂预热用发动机功率设定为所述发动机要求功率。
5.根据权利要求3所述的混合动力汽车，
所述控制装置在所述催化剂温度为所述预定温度以下的情况下，在所述行驶要求功率为所述输出上限功率与催化剂预热用发动机功率之和的功率以下时，将所述催化剂预热用发动机功率设定为所述发动机要求功率。
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