CN111016875A - 混合动力车辆的控制装置及混合动力车辆的控制系统 - Google Patents

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Abstract

混合动力车辆(2a)的控制装置(200)及混合动力车辆的控制系统，在合适时实施催化剂预热控制以备车辆要求输出增加。控制装置具备行驶控制部，在使内燃机(10)停止而用旋转电机的输出行驶时若车辆要求输出为内燃机起动输出以上则内燃机输出用作一部分驱动力来行驶。行驶控制部按每行驶道路区间从服务器(3)取得与在预定行驶路径上的行驶道路区间行驶时的预定车速同程度的车速关联的输出指标值，按每行驶道路区间算出在该区间行驶时的预定车辆要求输出或从服务器取得服务器中基于每行驶道路区间的输出指标值算出的每行驶道路区间的预定车辆要求输出，在有该输出为内燃机起动输出以上的行驶道路区间时，在内燃机的输出用作一部分驱动力前实施催化剂装置(15)的预热。

Description

混合动力车辆的控制装置及混合动力车辆的控制系统
技术领域
本发明涉及混合动力车辆的控制装置及混合动力车辆的控制系统。
背景技术
在专利文献1中公开了一种混合动力车辆，所述混合动力车辆构成为，使用集中于云服务器的多个车辆的输出(行驶负荷)的历史记录来算出本车的预定行驶路径的输出，在所算出的输出比预定阈值大的高负荷区域中，实施催化剂预热控制以备因车辆要求输出的增加而起动内燃机的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-100035号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，专利文献1的集中于云服务器的输出的数据不是与车速相关联的数据。因此，在预定行驶路径中例如发生了交通堵塞的情况下的输出的数据、没有发生交通堵塞的情况下的输出的数据等以不同的速度在预定行驶路径中行驶时的数据混合在一起。因此，在使用集中于云服务器的多个车辆的输出的历史记录算出的本车的预定行驶路径的输出与实际的在该预定行驶路径中行驶时的本车的输出之间容易产生偏差，可能会无法在合适的时期实施催化剂预热控制以备车辆要求输出的增加。
本发明是着眼于这样的问题点而做出的发明，目的在于能够在合适的时期实施催化剂预热控制以备车辆要求输出的增加。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，根据本发明的一技术方案，提供一种用于控制混合动力车辆的混合动力车辆的控制装置，所述混合动力车辆具备：内燃机，其具备用于对从内燃机主体排出的排气进行净化的催化剂装置；旋转电机，其通过电池的电力来驱动；以及通信装置，其构成为能够与服务器进行通信，所述服务器将与多个车辆在预先设定的多个道路区间行驶时的多个车辆各自的输出相关的指标值与当时的车速相关联，并按每个道路区间集中存储,所述混合动力车辆能够利用内燃机与旋转电机中的至少一方的输出来进行行驶。混合动力车辆的控制装置具备行驶控制部，所述行驶控制部在使内燃机停止而利用旋转电机的输出来进行行驶时，在车辆要求输出成为内燃机起动输出以上的情况下，将内燃机的输出用作驱动力的一部分，利用内燃机和所述旋转电机的输出来进行行驶。行驶控制部构成为，按每个行驶道路区间从服务器取得下述指标值，所述行驶道路区间是存在于预定行驶路径上的所述道路区间，所述指标值是与在所述行驶道路区间行驶时的预定车速相同程度的车速相关联的指标值，并且基于所取得的指标值按每个行驶道路区间算出在行驶道路区间行驶时的预定车辆要求输出、或者从服务器取得在服务器中基于每个行驶道路区间的指标值算出的每个行驶道路区间的预定车辆要求输出，在存在预定车辆要求输出成为所述内燃机起动输出以上的行驶道路区间时，在将内燃机的输出用作驱动力的一部分之前实施催化剂装置的预热。
另外，根据本发明的另一技术方案，提供一种混合动力车辆的控制系统，所述混合动力车辆能够利用内燃机与旋转电机中的至少一方的输出来进行行驶，所述内燃机具备用于对从内燃机主体排出的排气进行净化的催化剂装置，所述旋转电机通过电池的电力来驱动。混合动力车辆的控制系统具备：服务器，其将与包括混合动力车辆的多个车辆在预先设定的多个道路区间行驶时的多个车辆各自的输出相关的指标值与当时的车速相关联，并按每个道路区间集中存储；通信装置，其搭载于混合动力车辆，能够与服务器进行通信；以及控制装置，其搭载于混合动力车辆，在使内燃机停止而利用旋转电机的输出来进行行驶时，在车辆要求输出成为内燃机起动输出以上的情况下，将内燃机的输出用作驱动力的一部分，利用内燃机和旋转电机的输出来使所述混合动力车辆进行行驶。控制装置构成为，按每个行驶道路区间从服务器取得下述指标值，所述行驶道路区间是存在于混合动力车辆的预定行驶路径上的所述道路区间，所述指标值是与在所述行驶道路区间行驶时的预定车速相同程度的车速相关联的指标值，并且基于所取得的指标值按每个行驶道路区间算出在行驶道路区间行驶时的预定车辆要求输出、或者从服务器取得在服务器中基于每个行驶道路区间的指标值算出的每个行驶道路区间的预定车辆要求输出，在存在预定车辆要求输出成为内燃机起动输出以上的行驶道路区间时，在将内燃机的输出用作驱动力的一部分之前实施催化剂装置的预热。
发明的效果
根据本发明的上述的技术方案，能够在合适的时期实施催化剂预热控制以备车辆要求输出的增加。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的车辆控制系统的整体构成的示意图。
图2是示出车辆控制系统中的本车辆和云服务器的详细的硬件构成的图。
图3是对在从各车辆发送来了行驶信息时，在服务器中实施的处理进行说明的流程图。
图4是示出预先将地图上的道路分成多个道路区间的道路区间信息的一部分的图。
图5是示出将各车辆过去在各道路区间行驶时的输出指标值与当时的车速相关联并按每个道路区间进行存储的集中映射的一个例子的图。
图6是对由本车辆的电子控制单元实施的本发明的一实施方式的行驶控制、和与此相应地在服务器中实施的处理进行说明的流程图。
标号说明
2：车辆；
3：云服务器；
10：内燃机；
40：第2旋转电机(旋转电机)；
50：电池；
200：电子控制单元。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，在以下的说明中，对同样的构成要素标注相同的参照编号。
图1是示出本发明的一实施方式的车辆控制系统1的整体构成的示意图。
车辆控制系统1具有多个车辆2和云服务器3。
车辆2分别构成为能够与云服务器3进行无线通信。车辆2分别每隔预定周期便向云服务器3发送例如车辆2的当前位置等与车辆2的行驶相关的信息(以下称为“行驶信息”)。
云服务器3构成为，能够累积从各车辆2接收到的行驶信息并进行集中。云服务器3根据来自车辆2的要求，将在云服务器3中集中的信息向该车辆2发送。
像这样，车辆控制系统1构成为，各车辆2能够利用在云服务器3中集中的各车辆2的行驶信息。
此外，在以下的说明中，根据需要，将车辆2中的实施后述的本实施方式的行驶控制等的车辆称为“本车辆2a”，将本车辆2a以外的车辆称为“其他车辆2b”。在本实施方式中，本车辆2a是混合动力车辆或插电式混合动力车辆。另一方面，其他车辆2b只要是能够向云服务器3发送行驶信息的车辆即可，不特别地限定其种类，例如可以与本车辆2a同样，是混合动力车辆、插电式混合动力车辆，也可以是与本车辆2a不同的电动车辆(电动汽车、燃料电池车等)、仅具备内燃机作为动力源的车辆。
图2是示出车辆控制系统1中的本车辆2a和云服务器3的详细的硬件构成的图。
本车辆2a是具备内燃机10、动力分配机构20、第1旋转电机30、第2旋转电机40、电池50、升压转换器60、第1变换器70、第2变换器80、车辆侧通信装置90以及电子控制单元200的混合动力车辆，并且构成为能够将内燃机10与第2旋转电机40中的一方或双方的动力经由最终减速装置16向车轮驱动轴17传递。另外，除了上述内燃机10以外，本车辆2a还具备地图数据库95、GPS接收器96、导航装置97以及外部信息接收装置98。
在内燃机10中，在形成于内燃机主体11的各汽缸12内使燃料燃烧，产生用于使连结于曲轴(未图示)的输出轴13旋转的动力。从各汽缸12向排气通路14排出的排气在排气通路14中流动并向大气中排出。在排气通路14设置有用于对排气中的有害物质进行净化的催化剂装置15。催化剂装置15具备将例如氧化催化剂、三元催化剂等具有排气净化功能的催化剂(排气净化催化剂)担载于表面的蜂窝型的基材151，在基材151的下游设置有用于检测催化剂温度的催化剂温度传感器210。
动力分配机构20是用于将内燃机10的输出分配成用于使车轮驱动轴17旋转的动力、和用于使第1旋转电机30进行再生驱动的动力这两个系统的行星齿轮，具备太阳轮21、齿圈22、小齿轮23以及行星架24。
太阳轮21是外齿轮，配置在动力分配机构20的中央。太阳轮21与第1旋转电机30的旋转轴33连结。
齿圈22是内齿轮，以与太阳轮21处于同心圆上的方式配置在太阳轮21的周围。齿圈22与第2旋转电机40的旋转轴33连结。另外，在齿圈22一体化地安装有用于将齿圈22的旋转经由最终减速装置16向车轮驱动轴17传递的传动齿轮18。
小齿轮23是外齿轮，以与太阳轮21和齿圈22啮合的方式在太阳轮21与齿圈22之间配置有多个小齿轮23。
行星架24连结于内燃机10的输出轴13，并以输出轴13为中心进行旋转。另外，行星架24也连结于各小齿轮23，以使得在行星架24旋转了时，各小齿轮23能够一边各自旋转(自转)一边在太阳轮21的周围旋转(公转)。
第1旋转电机30例如是三相交流同步型的电动发电机，具备转子31和定子32，所述转子31安装于连结于太阳轮21的旋转轴33的外周并且在外周部埋设有多个永磁体，所述定子32缠绕有产生旋转磁场的励磁线圈。第1旋转电机30具有作为接受来自电池50的电力供给而进行动力运行驱动的电动机的功能、和作为接受内燃机10的动力而进行再生驱动的发电机的功能。
在本实施方式中，第1旋转电机30主要作为发电机使用。并且，在起动内燃机10时，在使输出轴13旋转来进行起转(cranking)的情况下作为电动机使用，起到作为起动器的作用。
第2旋转电机40例如是三相交流同步型的电动发电机，具备转子41和定子42，所述转子41安装于连结于齿圈22的旋转轴43的外周并且在外周部埋设有多个永磁体，所述定子42缠绕有产生旋转磁场的励磁线圈。第2旋转电机40具有作为接受来自电池50的电力供给而进行动力运行驱动的电动机的功能、和作为在车辆的减速时等接受来自车轮驱动轴17的动力而进行再生驱动的发电机的功能。
电池50例如是镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池等能够进行充放电的二次电池。在本实施方式中，使用额定电压200V左右的锂离子二次电池作为电池50。电池50经由升压转换器60等电连接于第1旋转电机30和第2旋转电机40，以使得能够将电池50的充电电力向第1旋转电机30和第2旋转电机40供给来对它们进行动力运行驱动，且使得能够将第1旋转电机30和第2旋转电机40的发电电力充入电池50。另外，在电池50设置有用于检测电池温度的电池温度传感器215。
在本实施方式中，电池50构成为能够经由充电控制电路51和充电盖52而与外部电源电连接，以使得能够进行来自例如家庭用插座等外部电源的充电。即，本实施方式的本车辆2a是所谓的插电式混合动力车辆。充电控制电路51是能够基于来自电子控制单元200的控制信号将从外部电源供给的交流电流变换为直流电流，并且将输入电压升高到电池电压并将外部电源的电力充入电池50的电路。
升压转换器60具备如下电路，该电路能够基于来自电子控制单元200的控制信号使一次侧端子的端子间电压上升并从二次侧端子输出、相反地能够基于来自电子控制单元200的控制信号使二次侧端子的端子间电压下降并从一次侧端子输出。升压转换器60的一次侧端子连接于电池50的输出端子，二次侧端子连接于第1变换器70和第2变换器80的直流侧端子。
第1变换器70和第2变换器80分别具备如下电路，该电路能够基于来自电子控制单元200的控制信号将从直流侧端子输入的直流电流变换为交流电流(在本实施方式中为三相交流电流)并从交流侧端子输出、相反地能够基于来自电子控制单元200的控制信号将从交流侧端子输入的交流电流变换为直流电流并从直流侧端子输出。第1变换器70的直流侧端子连接于升压转换器60的二次侧端子，第1变换器70的交流侧端子连接于第1旋转电机30的输入/输出端子。第2变换器80的直流侧端子连接于升压转换器60的二次侧端子，第2变换器80的交流侧端子连接于第2旋转电机40的输入/输出端子。
车辆侧通信装置90构成为能够在其与云服务器3的服务器侧通信装置301之间进行无线通信。车辆侧通信装置90将从电子控制单元200发送来的本车辆2a的行驶信息向云服务器3发送，并且将从云服务器3接收到的各种信息向电子控制单元200发送。
地图数据库95是与地图信息相关的数据库。该地图数据库95例如存储于搭载于本车辆2a的硬盘驱动器(HDD；Hard Disk Drive)内。地图信息中包括道路的位置信息、道路形状的信息(例如坡度、弯道和直线部的类别、弯道的曲率等)、交叉点和分支点的位置信息、道路类别、限制车速等各种道路信息。
GPS接收器96接收来自3个以上的GPS卫星的信号来确定本车辆2a的纬度和经度，检测本车辆2a的当前位置。GPS接收器96将所检测出的本车辆2a的当前位置信息向电子控制单元200发送。
导航装置97基于由GPS接收器96检测出的本车辆2a的当前位置信息、地图数据库95的地图信息、驾驶员所设定的目的地等，设定本车辆2a的预定行驶路径，将与所设定的预定行驶路径相关的信息作为导航信息向电子控制单元200发送。
外部信息接收装置98例如接收从道路交通信息通信系统中心等外部的通信中心发送来的交通堵塞信息、气象信息(雨、雪、雾、风速等信息)等外部信息。外部信息接收装置98将所接收到的外部信息向电子控制单元200发送。
电子控制单元200是具备通过双向性总线而彼此连接的中央运算装置(CPU)、读出专用存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、输入端口以及输出端口的微计算机。
向电子控制单元200输入来自如下等各种传感器的输出信号，包括用于检测电池充电量的SOC传感器211、产生与加速器踏板220的踩踏量成比例的输出电压的负荷传感器212、每当内燃机主体11的曲轴例如旋转15°便产生输出脉冲来作为用于算出内燃机转速等的信号的曲轴角传感器213、用于判断本车辆2a的起动和停止的起动开关214。
电子控制单元200基于所输入的各种传感器的输出信号等来驱动各控制部件从而控制本车辆2a。
云服务器3具备服务器侧通信装置301、存储部302以及控制部303。服务器侧通信装置301、存储部302以及控制部303经由信号线而互相连接。
服务器侧通信装置301构成为能够与车辆2(本车辆2a和其他车辆2b)的车辆侧通信装置90进行无线通信。服务器侧通信装置301根据车辆2的要求将从控制部303发送来的各种信息向车辆2发送，并且将从车辆2接收到的行驶信息向控制部303发送。
存储部302具有硬盘驱动器、光记录介质或半导体存储器等存储介质，存储供在控制部303中执行的计算机程序。另外，存储部302存储由控制部303生成的数据、控制部303从车辆2接收到的行驶信息等。
控制部303具备执行在服务器3中进行控制和运算的计算机程序的一个以上的处理器及其周边电路。
以下，对电子控制单元200所实施的本实施方式的各种控制、和与此相伴地由云服务器3实施的各种控制进行说明。
首先，对电子控制单元200所实施的本车辆2a的基本的行驶控制的内容，更详细而言，对行驶模式的基本的切换控制的内容进行说明。
电子控制单元200基本上基于电池充电量来切换本车辆2a的行驶模式。具体而言，电子控制单元200在电池充电量比预定的模式切换充电量(例如为满充电量的25％)大时，将本车辆2a的行驶模式设定为CD(Charge Depleting：充电消耗)模式。CD模式也有时被称为EV(Electric Vehicle：电动车)模式。
电子控制单元200在本车辆2a的行驶模式被设定为CD模式时，基本上在使内燃机10停止了的状态下使用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行动力运行驱动，仅利用第2旋转电机40的输出来使车轮驱动轴17旋转。并且电子控制单元200在基于加速器踩踏量和车速设定的车辆要求输出成为了第1内燃机起动输出以上时，例外地使内燃机10运转，利用内燃机10和第2旋转电机40双方的输出来使车轮驱动轴17旋转。在本实施方式中，将第1内燃机起动输出设为基于电池充电量与电池温度中的至少一方算出的第2旋转电机40的输出上限值。
像这样，CD模式是优先利用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行动力运行驱动，并基本上仅利用第2旋转电机40的输出来使本车辆2a进行行驶的模式。
另一方面，电子控制单元200在电池充电量为模式切换充电量以下时，将本车辆2a的行驶模式设定为CS(Charge Sustaining：充电维持)模式。CS模式是以使得电池充电量维持为切换为了CS模式时的电池充电量的方式使本车辆2a进行行驶的模式，也有时被称为HV(Hybrid Vehicle：混动车)模式。
在本车辆2a的行驶模式被设定为了CS模式时，如果车辆要求输出小于第2内燃机起动输出，则电子控制单元200在使内燃机10停止了的状态下使用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行动力运行驱动，仅利用第2旋转电机40的输出来使车轮驱动轴17旋转。
内燃机10具有其输出越低则热效率越低的倾向，所以第2内燃机起动输出是以使得能够在车辆要求输出相对较小的本车辆2a的起步时、低速行驶时等时候仅利用第2旋转电机40的输出来进行行驶的方式设定的阈值。因此，第2内燃机起动输出为比第1内燃机起动输出小的值。在本实施方式中，将第2内燃机起动输出设为根据电池充电量设定的可变值，在电池充电量越小时设定为越小的值。
并且，如果车辆要求输出为第2内燃机起动输出以上，则电子控制单元200通过动力分配机构20将内燃机10的输出分配成两个系统，将所分配的内燃机10的一方的动力向车轮驱动轴17传递，并且利用另一方的动力来对第1旋转电机30进行再生驱动。并且，电子控制单元200基本上利用第1旋转电机30的发电电力来对第2旋转电机40进行动力运行驱动，除了内燃机10的一方的动力以外，还将第2旋转电机40的动力向车轮驱动轴17传递。此时，如果电池充电量小于切换为了CS模式时的电池充电量，则将第1旋转电机30的发电电力的一部分充入电池50。
因此，CS模式也可以说是以基本上使内燃机10运转为前提，能够在内燃机10的热效率低的条件下仅利用第2旋转电机40的输出来使本车辆2a进行行驶的行驶模式。
像这样，在本实施方式中，在CD模式和CS模式双方中，在车辆要求输出成为某一输出以上(在CD模式下为第1内燃机起动输出以上，在CS模式下为第2内燃机起动输出以上)时，除了第2旋转电机40的输出以外，还使用内燃机10的输出以确保车辆要求输出，起动内燃机10。并且，当起动内燃机10时，从内燃机主体11的各汽缸12向排气通路14排出的排气在排气通路14中流动并向大气中排出。
在催化剂装置15的预热完成了的情况下，即在担载于催化剂装置15的基材151的催化剂的温度成为该催化剂的排气净化功能活性化了的活性化温度以上的情况下，能够通过催化剂装置15对排气中的有害物质进行净化。
另一方面，在内燃机10刚起动后等催化剂装置15的预热完成之前的时候，无法通过催化剂装置15对排气中的有害物质充分地进行净化，所以排气排放会恶化。因此，优选在起动内燃机10后尽可能提前完成催化剂装置15的预热。
然而，在各行驶模式中，为了确保车辆要求输出而起动内燃机10后的内燃机10的输出取决于车辆要求输出。并且，内燃机10的排气温度基本上取决于内燃机10的输出，具有随着内燃机10的输出变高而变高的倾向。因此，根据车辆要求输出，在起动内燃机10后可能发生内燃机10继续以低输出进行运转这样的状况，所以可能会无法提前完成催化剂装置15的预热。
因此，为了抑制内燃机刚起动后的排气排放的恶化，优选，在变得为了确保车辆要求输出而不得不使用内燃机10的输出之前，即在将内燃机10的输出用作车辆要求输出(驱动力)的一部分之前的合适的时期实施催化剂预热控制，在将内燃机10的输出用作车辆要求输出的一部分之前的期间中预先完成催化剂装置15的预热。如果是将内燃机10的输出用作车辆要求输出的一部分之前，则不需要将燃烧能量变换为输出，所以例如即使作为催化剂预热控制，而通过使内燃机10的点火正时大幅度地延迟等方法来实施使内燃机10的排气损失增大的控制也不会产生问题，通过实施这样的催化剂预热控制而使排气损失增大，能够使排气温度变高。结果，能够提前完成催化剂装置15的预热，所以能够抑制内燃机刚起动后的排气排放的恶化。
在此，如上所述，CS模式是以基本上使内燃机10运转为前提的行驶模式，所以在行驶模式从CD模式切换为了CS模式后，基本上会起动内燃机10。并且，从CD模式向CS模式的切换取决于电池充电量。因此，在本实施方式中，如果在CD模式中电池充电量下降到比模式切换充电量大的预定的预热开始充电量，则根据需要实施催化剂预热控制。
另一方面，在CD模式中是否起动内燃机10，即在CD模式中车辆要求输出是否成为第1内燃机起动输出以上根据驾驶本车辆2a的驾驶员的特性、有无交通堵塞之类的当时的道路状况、电池状态等来决定。因此，在CD模式中，存在难以预测何时起动内燃机10，因此难以在合适的时期实施催化剂预热控制以备内燃机要求输出的增加这一问题点。
因此，在本实施方式中，在云服务器3中集中从多个车辆2中的每个车辆发送来的行驶信息，能够基于所集中的信息在合适的时期实施催化剂预热控制。
图3是对在从各车辆2(本车辆2a和其他车辆2b)发送来行驶信息时，在服务器3中实施的处理进行说明的流程图。此外，在图3中示出从本车辆2a发送来行驶信息的情况下的例子。
在步骤S1中，电子控制单元200将本车辆2a的行驶信息向云服务器3发送。行驶信息中包括用于确定本车辆2a的车辆识别信息(例如车牌号)、本车辆2a的当前位置、本车辆2a在当前位置处的车速[km/h]、以及与本车辆2a的当前位置处的输出相关的指标值(以下称为“输出指标值”)。
输出指标值是与本车辆2a的输出具有相关关系的参数，简单而言也可以是本车辆2a的当前位置处的输出本身。在本实施方式中，将与本车辆2a的输出具有相关关系的参数中的，本车辆2a的当前位置处的车辆要求输出[kW]除以本车辆2a的重量[kg]而得到的输出重量比[kW/kg]设为输出指标值。这是因为：即使例如车重不同的2台车辆以相同的车速进行稳定行驶，也是车重大的车辆的此时的输出高，所以通过将输出重量比设为输出指标值，可获得排除了车重的影响的与输出相关的指标。
在步骤S2中，服务器3基于此次接收到的本车辆2a的行驶信息中的当前位置来确定本车辆2a正在行驶的道路区间。在本实施方式中，服务器3将如图4所示那样将地图上的道路预先分成多个道路区间(在图4中示出从“a”到“r”为止的18个道路区间)的道路区间信息存储于存储部302，并参照该道路区间信息，基于本车辆2a的当前位置来确定本车辆2a正在行驶的道路区间。
在步骤S3中，服务器3更新将本车辆2a过去在各道路区间行驶时的输出指标值与当时的车速相关联并按每个道路区间进行存储而得到的集中映射(参照图5)。在集中映射的各栏(图中的空栏)中存储有过去在相同的道路区间以相同车速进行了行驶时的各输出指标值、和各输出指标值的平均值(以下称为“平均输出指标值”)。
在步骤S3中，首先，服务器3基于此次接收到的本车辆2a的行驶信息中的车辆识别信息调出本车辆2a的集中映射。如图5所示，对各车辆2各准备一个集中映射。
接着，服务器3基于所确定的道路区间和此次接收到的本车辆2a的行驶信息中的车速，确定存储并更新此次接收到的本车辆2a的行驶信息中的输出指标值的更新栏。例如在道路区间为c、且车速为40[km/h]的情况下，在图5中用斜线表示的栏成为更新栏。
最后，服务器3将此次接收到的本车辆2a的行驶信息中的输出指标值存储于更新栏，并且将更新栏的平均输出指标值更新为包括新存储的输出指标值的平均值。
图6是对由本车辆2a的电子控制单元200实施的本实施方式的行驶控制、和与此相应地在服务器3中实施的处理进行说明的流程图。此外，将行驶模式的初始设定设为CD模式，电子控制单元200在行驶模式被设定为了CD模式时按预定的运算周期反复执行本例程。
在步骤S11中，电子控制单元200从导航装置97取得导航信息(预定行驶路径等)，并且从外部信息接收装置98取得外部信息(交通堵塞信息等道路信息)。然后，电子控制单元200参照预定行驶路径上的道路信息算出预定行驶路径上的例如每隔一定间隔设定的各地点处的预定车速。
在步骤S12中，电子控制单元200将信息要求请求向服务器3发送。信息要求请求中包括本车辆2a的车辆识别信息、预定行驶路径、以及预定行驶路径上的各地点处的预定车速。
在步骤S13中，服务器3参照前述的道路区间信息将存在于预定行驶路径上的道路区间确定为行驶道路区间，并且基于预定行驶路径上的各地点处的预定车速算出各行驶道路区间的平均车速。
在步骤S14中，服务器3参照存储于存储部302的各车辆2的集中映射抽出与本车辆2a在各行驶道路区间行驶时的预定车速相同程度的车速相关联的各车辆2的平均输出指标值。然后，算出所抽出的各车辆2的平均输出指标值的平均值(以下称为“总平均输出指标值”)。换言之，总平均输出指标值可以说是以和本车辆2a在某一道路区间行驶时的预定车速相同程度的车速进行行驶的所有的车辆2的输出指标值的平均值。
在步骤S15中，服务器3将每个道路区间的总平均输出指标值向发送了信息要求请求的车辆2(即本车辆2a)发送。
在步骤S16中，电子控制单元200对从服务器3发送来的每个道路区间的总平均输出指标值乘以本车辆2a的重量，算出本车辆2a在各行驶道路区间行驶时的各行驶道路区间的本车辆2a的预定车辆要求输出。
在步骤S17中，电子控制单元200基于电池充电量与电池温度中的至少一方算出第2旋转电机40的输出上限值。在本实施方式中，电子控制单元200基于电池温度算出第2旋转电机40的输出上限值，具体而言，与电池温度低时相比，在电池温度高时第2旋转电机40的输出上限值变小。
在步骤S18中，电子控制单元200将各道路区间的本车辆2a的预定平均输出与第2旋转电机40的输出上限值进行比较。然后，关于预定车辆要求输出为第2旋转电机40的输出上限值以下的行驶道路区间，电子控制单元200判断为它是基本上能够仅利用第2旋转电机40的输出来进行行驶的道路区间，将它设定为以CD模式进行行驶的CD区间。
另一方面，关于预定车辆要求输出比第2旋转电机40的输出上限值大的行驶道路区间，电子控制单元200判断为它是除了第2旋转电机40的输出以外还必须使用内燃机10的输出来确保车辆要求输出的确定性高的道路区间，将它设定为以CS模式进行行驶的CS区间。然后，将即将处于CS区间之前的预定区间设定为根据需要实施催化剂预热控制的催化剂预热区间。因此，催化剂预热区间被设定为CD区间的一部分。
在步骤S19中，电子控制单元200判断电池充电量是否比前述的模式切换充电量大。如果电池充电量比模式切换充电量大，则电子控制单元200前进至步骤S20的处理。另一方面，如果电池充电量为模式切换充电量以下，则电子控制单元200前进至步骤S23的处理。
在步骤S20中，电子控制单元200判断电池充电量是否比前述的预热开始充电量大。如果电池充电量比预热开始充电量大，则电子控制单元200前进至步骤S21的处理。另一方面，如果电池充电量为预热开始充电量以下，则电子控制单元200前进至步骤S22的处理。
在步骤S21中，电子控制单元200基于本车辆2a的当前位置来确定当前正在行驶的道路区间，判断该道路区间是CD区间、CS区间或催化剂预热区间中的哪一个。
并且，如果当前正在行驶的道路区间为CD区间，则电子控制单元200将行驶模式设定为CD模式来使本车辆2a进行行驶，如果是CS区间，则将行驶模式设定为CS模式来使本车辆2a进行行驶。
另外，如果当前正在行驶的道路区间是催化剂预热区间，则电子控制单元200基于当前的催化剂温度来判断是否需要进行催化剂装置15的预热。具体而言，如果催化剂温度小于活性化温度，则判断为需要进行催化剂装置15的预热。并且，在判断为需要进行催化剂装置15的预热时，基于催化剂温度算出为了使催化剂温度上升到活性化温度所需要的时间，并在催化剂预热区间的行驶过程中实施催化剂预热控制，以使得在本车辆2a进入紧接着在催化剂预热区间之后设定的CS区间之前的期间中完成催化剂装置15的预热。
在步骤S22中，电子控制单元200预测到由电池充电量的降低引起的向CS模式的切换，所以基于当前的催化剂温度来判断是否需要进行催化剂装置15的预热。并且，在判断为需要进行催化剂装置15的预热时，基于催化剂温度算出为了使催化剂温度上升到活性化温度所需要的时间，并在催化剂预热区间的行驶过程中实施催化剂预热控制，以使得在电池充电量成为模式切换充电量以下之前的期间中完成催化剂装置15的预热。
在步骤S23中，电子控制单元200将行驶模式设定为CS模式来使本车辆2a进行行驶。
根据以上所说明的本实施方式，提供一种混合动力车辆的电子控制单元200(控制装置)，用于控制混合动力车辆，所述混合动力车辆能够利用内燃机10与第2旋转电机40中的至少一方的输出来进行行驶，且所述混合动力车辆具备：内燃机10，其具备用于对从内燃机主体11排出的排气进行净化的催化剂装置15；电池50，其能够进行充放电；第2旋转电机40(旋转电机)，其通过电池50的电力来驱动；以及车辆侧通信装置(通信装置)90，其构成为能够与服务器3进行通信，所述服务器3将多个车辆2在预先设定的多个道路区间行驶时的多个车辆2各自的输出指标值(与输出相关的指标值)与当时的车速相关联，并按每个道路区间集中存储，所述混合动力车辆的电子控制单元200(控制装置)具备行驶控制部，所述行驶控制部在使内燃机10停止而利用第2旋转电机40的输出来进行行驶时，在车辆要求输出成为内燃机起动输出(第1内燃机起动输出或第2内燃机起动输出)以上的情况下，将内燃机10的输出用作驱动力的一部分并利用内燃机10和第2旋转电机40的输出来进行行驶。
并且，行驶控制部构成为，按每个行驶道路区间从服务器3取得下述输出指标值(指标值)，所述行驶道路区间是存在于预定行驶路径上的道路区间，所述输出指标值是与在行驶道路区间行驶时的预定车速相同程度的车速相关联的值，并且基于所取得的输出指标值按每个行驶道路区间算出在行驶道路区间行驶时的预定车辆要求输出，在存在预定车辆要求输出成为内燃机起动输出以上的行驶道路区间时，在将内燃机10的输出用作驱动力的一部分之前实施催化剂装置15的预热。
像这样，根据本实施方式，能够基于与在行驶道路区间行驶时的预定车速相同程度的车速相关联的，集中于服务器3的各车辆2的输出指标值算出各行驶道路区间的预定车辆要求输出。由此，在各行驶道路区间中，能够算出与有无交通堵塞之类的当时的道路状况相应的预定车辆要求输出，所以能够在合适的时期实施催化剂预热控制以备车辆要求输出的增加。
具体而言，行驶控制部构成为，在即将处于预定车辆要求输出成为内燃机起动输出以上的行驶道路区间之前的行驶道路区间中，如果催化剂装置15的温度小于活性化温度(预定温度)，则实施催化剂装置15的预热。更详细而言，构成为，如果催化剂装置15的温度小于活性化温度(预定温度)，则基于催化剂装置15的温度算出为了使催化剂装置15的温度上升到活性化温度所需要的时间，并以使得在进入预定车辆要求输出成为内燃机起动输出以上的行驶道路区间之前的期间中完成催化剂装置15的预热的方式，实施催化剂装置15的预热。
由此，能够抑制虽然催化剂装置15的预热已完成，但仍为了对催化剂装置15进行预热而不必要地起动内燃机10的情况，并且能够可靠地预先完成催化剂装置15的预热以备车辆要求输出的增加。
另外，在本实施方式中，使用将行驶时的输出除以车辆重量而得到的输出重量比，即排除了各车辆2的车重的影响的与各车辆2的输出具有相关关系的参数来作为输出指标值，所以能够有效地活用与车重不同的车辆间的输出相关的数据。因此，能够增加在算出预定车辆要求输出时能够利用的数据的量。结果，能够提高各行驶道路区间的预定车辆要求输出的精度，能够在更加合适的时期实施催化剂预热控制以备车辆要求输出的增加。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过示出了本发明的应用例的一部分，并非旨在将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体的构成。
例如在上述的实施方式中，在图6的流程图的步骤S16中，由电子控制单元200基于从云服务器3取得的输出指标值，按每个行驶道路区间算出了在行驶道路区间行驶时的预定车辆要求输出，但也可以使云服务器3实施预定车辆要求输出的算出。即，也可以从云服务器3取得在云服务器3中基于每个行驶道路区间的输出指标值算出的每个行驶道路区间的预定车辆要求输出。在该情况下，在图6的流程图的步骤S15之后，在云服务器3中实施相当于步骤S16的处理，并将每个行驶道路区间的预定车辆要求输出向电子控制单元200发送即可。
另外，在上述的实施方式中，对各行驶道路区间的总平均输出指标值乘以本车辆2a的车重，从而算出了本车辆2a的各行驶道路区间的预定车辆要求输出。在此，如上所述，某一道路区间的总平均输出指标值是在该道路区间行驶的所有的车辆2的输出指标值的平均值。因此，考虑到在总平均输出指标值与例如本车辆2a的平均输出指标值之间会产生一定程度的偏差。
所以，例如也可以通过机器学习等方法，由云服务器3按每个道路区间对例如本车辆2a的平均输出指标值在多大程度上偏离总平均输出指标值等，本车辆2a的平均输出指标值与总平均输出指标值之间的相关关系进行学习。并且，也可以基于通过学习获得的本车辆2a的平均输出指标值与总平均输出指标值之间的相关关系来修正总平均输出指标值以与本车辆2a对应。具体而言，也可以是，通过机器学习，按每个道路区间算出本车辆2a的平均输出指标值与总平均输出指标值的偏差程度n(修正系数)，在图6的流程图的步骤S15中向本车辆2a发送对总平均输出指标值乘以偏差程度n而得到的值。
像这样，由云服务器3按每个道路区间对多个车辆2各自的输出指标值(与输出相关的指标值)与本车辆2a(混合动力车辆)的输出指标值之间的偏差程度n进行学习，并基于偏差程度n对与本车辆2a在行驶道路区间行驶时的预定车速相同程度的车速相关联的输出指标值进行修正，从而能够提高本车辆2a的各行驶道路区间的预定车辆要求输出的精度，所以能够在更加合适的时期实施催化剂预热控制以备车辆要求输出的增加。
另外，在上述的实施方式中，作为催化剂预热控制的一个例子，示出了利用使内燃机10运转了时的排气热来对催化剂装置15进行预热的方法，但不限于这样的方法。
例如，如果是在具备对催化剂装置15的基材151进行通电来对该基材151进行电加热的电加热装置的情况下，则也可以在起动内燃机10之前，即在将内燃机10的输出用作驱动力的一部分之前通过电加热装置来对基材151进行电加热，从而进行催化剂装置15的预热以备内燃机要求输出的增加。另外，也可以在担载于基材151的表面的催化剂中添加吸收微波而产生热的微波吸收体(例如碳化硅粒子(SiC粒子)等衍生物、铁素体等磁性材料)，并向添加了微波吸收体的催化剂照射微波，从而在起动内燃机10之前，即在将内燃机10的输出用作驱动力的一部分之前进行催化剂装置15的预热以备内燃机要求输出的增加。

Claims (8)

1.一种混合动力车辆的控制装置，用于控制混合动力车辆，
所述混合动力车辆具备：
内燃机，其具备用于对从内燃机主体排出的排气进行净化的催化剂装置；
旋转电机，其通过电池的电力来驱动；以及
通信装置，其构成为能够与服务器进行通信，所述服务器将与多个车辆在预先设定的多个道路区间行驶时的所述多个车辆各自的输出相关的指标值与当时的车速相关联，并按每个所述道路区间集中存储，
所述混合动力车辆能够利用所述内燃机与所述旋转电机中的至少一方的输出来进行行驶，
所述混合动力车辆的控制装置具备行驶控制部，所述行驶控制部在使所述内燃机停止而利用所述旋转电机的输出来进行行驶时，在车辆要求输出成为内燃机起动输出以上的情况下，将所述内燃机的输出用作驱动力的一部分，利用所述内燃机和所述旋转电机的输出来进行行驶，
所述行驶控制部，
按每个行驶道路区间从所述服务器取得下述指标值，所述行驶道路区间是存在于预定行驶路径上的所述道路区间，所述指标值是与在所述行驶道路区间行驶时的预定车速相同程度的车速相关联的指标值，并且基于所取得的所述指标值按每个所述行驶道路区间算出在所述行驶道路区间行驶时的预定车辆要求输出、或者从所述服务器取得在所述服务器中基于每个所述行驶道路区间的所述指标值算出的每个所述行驶道路区间的所述预定车辆要求输出，
在存在所述预定车辆要求输出成为所述内燃机起动输出以上的所述行驶道路区间时，在将所述内燃机的输出用作驱动力的一部分之前实施所述催化剂装置的预热。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，
所述指标值是将行驶时的输出除以车辆重量而得到的输出重量比。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，
所述行驶控制部，
在即将处于所述预定车辆要求输出成为所述内燃机起动输出以上的所述行驶道路区间之前的所述行驶道路区间中，如果所述催化剂装置的温度小于预定温度则实施所述催化剂装置的预热。
4.根据权利要求3所述的混合动力车辆的控制装置，
所述行驶控制部，
在即将处于所述预定车辆要求输出成为所述内燃机起动输出以上的所述行驶道路区间之前的所述行驶道路区间中，如果所述催化剂装置的温度小于预定温度，则基于所述催化剂装置的温度算出为了使所述催化剂装置的温度上升到所述预定温度所需要的时间，并实施所述催化剂装置的预热以使得在进入所述预定车辆要求输出成为所述内燃机起动输出以上的所述行驶道路区间之前的期间中完成所述催化剂装置的预热。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，
所述行驶控制部基于所述电池的充电量设定所述内燃机起动输出。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的混合动力车辆的控制装置，
所述行驶控制部基于所述电池的温度设定所述内燃机起动输出。
7.一种混合动力车辆的控制系统，
所述混合动力车辆能够利用内燃机与旋转电机中的至少一方的输出来进行行驶，所述内燃机具备用于对从内燃机主体排出的排气进行净化的催化剂装置，所述旋转电机通过电池的电力来驱动，
所述混合动力车辆的控制系统具备：
服务器，其将与包括所述混合动力车辆的多个车辆在预先设定的多个道路区间行驶时的所述多个车辆各自的输出相关的指标值与当时的车速相关联，并按每个所述道路区间集中存储；
通信装置，其搭载于所述混合动力车辆，能够与所述服务器进行通信；以及
控制装置，其搭载于所述混合动力车辆，在使所述内燃机停止而利用所述旋转电机的输出来进行行驶时，在车辆要求输出成为内燃机起动输出以上的情况下，将所述内燃机的输出用作驱动力的一部分并利用所述内燃机和所述旋转电机的输出来使所述混合动力车辆进行行驶，
所述控制装置，
按每个行驶道路区间从所述服务器取得下述指标值，所述行驶道路区间是存在于所述混合动力车辆的预定行驶路径上的所述道路区间，所述指标值是与在所述行驶道路区间行驶时的预定车速相同程度的车速相关联的指标值，并且基于所取得的所述指标值按每个所述行驶道路区间算出在所述行驶道路区间行驶时的预定车辆要求输出、或者从所述服务器取得在所述服务器中基于每个所述行驶道路区间的所述指标值算出的每个所述行驶道路区间的所述预定车辆要求输出，
在存在所述预定车辆要求输出成为所述内燃机起动输出以上的所述行驶道路区间时，在将所述内燃机的输出用作驱动力的一部分之前实施所述催化剂装置的预热。
8.根据权利要求7所述的混合动力车辆的控制系统，
所述服务器，
按每个所述道路区间对与所述多个车辆各自的输出相关的所述指标值和与所述混合动力车辆的输出相关的所述指标值之间的偏差程度进行学习，
基于所述偏差程度对下述指标值进行修正，该指标值是与所述混合动力车辆在所述行驶道路区间行驶时的预定车速相同程度的车速相关联的所述指标值。
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