CN111749805B - 混合动力车辆和混合动力车辆的发动机控制方法 - Google Patents

Abstract

提供了混合动力车辆和混合动力车辆的发动机控制方法。在该混合动力车辆中，发动机(13)和MG 1(14)中的每个通过插入的行星齿轮(20)机械地联接到驱动轮(24)。行星齿轮(20)和MG 2(15)被构造成使得从行星齿轮(20)输出的动力和从MG 2(15)输出的动力被组合地传递到驱动轮(24)。发动机(13)包括涡轮增压器(47)、EGR阀(631)和WGV(520)。当EGR阀(631)的开度超过第一开度时，控制器(62)将WGV(520)的开度维持在第二开度以上。

Description

混合动力车辆和混合动力车辆的发动机控制方法

相关申请的交叉引用

本非临时申请是基于2019年3月26日向日本专利局提交的日本专利申请第2019-058341号，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开涉及混合动力车辆和混合动力车辆的发动机控制的方法。

背景技术

日本专利特开第2018-192824号公开了一种混合动力车辆，该混合动力车辆包括向驱动轮输出动力的发动机和马达。该发动机包括涡轮增压器和排气再循环(EGR)装置。

发明内容

虽然将包括有涡轮增压器和EGR装置的发动机(以下也称为“涡轮增压再循环发动机”)安装在混合动力车辆上可以如日本专利特开第2018-192824号中那样纸上谈兵一样进行发明，但是实际上对将涡轮增压再循环发动机安装在混合动力车辆上并运行该涡轮增压再循环发动机没有被充分研究。

本申请的发明人已经确定了当搭载有涡轮增压再循环发动机的混合动力车辆实际运行时将出现的问题，并且研究了允许搭载有涡轮增压再循环发动机的混合动力车辆的适当运行的硬件配置和控制方法。

做出本公开以解决上述问题，并且本公开的目的是提供一种硬件配置和控制方法，其允许搭载有涡轮增压再循环发动机的混合动力车辆的适当运行。

根据本公开的混合动力车辆包括驱动轮、发动机、第一电动发电机(在下文中也称为“MG 1”)、第二电动发电机(在下文中也称为“MG 2”)和控制器。发动机、MG 1和MG 2中的每个都机械地联接到驱动轮。控制器控制发动机、MG 1和MG 2。发动机包括在其处进行燃烧的发动机主体、连接到发动机主体的进气通路和排气通路、将进气通路和排气通路彼此连接而不通过发动机主体的再循环路径，设置在再循环路径中的EGR阀，涡轮增压器，连接到排气通路的旁通路径以及设置在旁通路径中的废气旁通阀(以下也称为“WGV”)。EGR阀可以调整从排气通路到进气通路再循环的排气量(以下也称为“EGR再循环量”)。涡轮增压器包括设置在进气通路中的压缩机和设置在排气通路中的涡轮机。压缩机和涡轮机一起旋转。旁通路径允许排气绕过涡轮机流动。发动机和MG 1中的每个通过插入的行星齿轮机械地联接到驱动轮。行星齿轮和MG 2被构造成使得从行星齿轮输出的动力和从MG 2输出的动力被组合地传递到驱动轮。当EGR阀的开度超过第一开度时，控制器将WGV的开度维持在第二开度以上。维持WGV的开度至第二开度以上，不仅包括将WGV的开度固定为等于或大于第二开度的规定值，而且还包括将WGV的开度在等于或大于第二开度的范围内变化。

在混合动力车辆中，随着WGV的关闭，流过涡轮机的排气量增加，压缩机的转速增加，并且进行发动机的强制进气。当EGR阀打开时，排气从排气通路再循环到进气通路。从排气通路再循环到进气通路的排气在下面也被称为“EGR气体”。

包括有涡轮增压器和EGR装置的发动机的进气通路的体积较大。因此，难以高精度地检测出吸入到发动机主体中的空气量和EGR气体量。当供应到发动机主体的进气中的EGR气体所占的比率(以下也称为“EGR比率”)过高时，发动机主体中的燃烧稳定性降低，并且往往发生意外点火。当在打开EGR阀以使排气再循环到发动机主体的同时关闭WGV的情况下进行强制进气时(以下也称为“再循环状态”)，更多的参数影响EGR再循环量。因此，难以高精度地控制EGR再循环量。例如，进气通路中的压力可能会影响EGR再循环量。进气通路中的压力通过强制进气而变化。在其中将EGR气体分配到多个气缸的发动机中，在进行强制进气的情况和不进行强制进气的情况之间，EGR向每个气缸的分配方式不同。当在再循环状态下进行强制进气时，由于EGR比率的控制精度降低，因此EGR比率往往过高。本申请的发明人通过实验进一步证实，当在进气通路中残留有EGR气体的情况下进行强制进气的同时，在发动机运行点突然变化时，在发动机主体中发生意外点火。

利用上述构造，根据本公开的混合动力车辆可以抑制EGR比率变得过高。EGR阀的开度越大，EGR再循环量越大。当吸入的空气量维持相同时，EGR再循环量越大，EGR比率越高。当EGR比率可能变得过高(即，EGR阀的开度超过第一开度)时，控制器通过将WGV的开度维持在第二开度以上来防止进行强制进气。因此，可以抑制EGR比率变得过高，并且发动机主体中的意外点火的可能性较小。

在混合动力车辆中，发动机、MG 1、MG 2和行星齿轮处于上述关系。控制器可以协调地控制发动机和MG 1输出与来自行星齿轮的发动机转矩相对应的转矩。控制器可以将MG2的转矩添加到从行星齿轮输出的转矩中。当如上所述将WGV的开度维持在第二开度以上以降低发动机转矩并且因此行驶转矩不足时，可以通过MG 2来补偿行驶转矩的不足。因此，即使当将WGV的开度维持在第二开度以上从而不进行强制进气的情况下，也不太可能会因转矩不足而使行驶性能下降。由于可以通过MG 2调节行驶转矩，因此在车辆行驶期间不太可能要求发动机转矩(和发动机运行点)突然变化。因此，在混合动力车辆中，由于发动机运行点的突然变化而引起的意外点火也不太可能。因此，根据该配置，能够适当地运行搭载有涡轮增压再循环发动机的混合动力车辆。

仅当EGR阀完全关闭时，控制器才允许将WGV关闭到小于第二开度的开度。根据这种配置，例如，当期望增加发动机转矩时，通过完全关闭EGR阀，可以关闭WGV(即，可以进行强制进气)。

当在发动机处于第一运行状态的同时满足第一要求时，在WGV的开度维持在第二开度以上的情况下，控制器可以控制EGR阀打开到大于第一开度的开度，并且当发动机处于第二运行状态的同时满足第二要求时，在EGR阀维持在完全关闭的状态的情况下，控制器可以控制WGV关闭到小于第二开度的规定开度(以下也称为“涡轮增压开度”)。第一运行状态和第二运行状态可以是不会同时成立的运行状态。

根据该配置，控制器根据发动机的运行状态选择性地使用EGR装置和涡轮增压器。通过预先将要求激活EGR装置的状态(即，将EGR阀打开到大于第一开度的开度)设定为第一运行状态，并且预先将要求激活涡轮增压器的状态(即，将WGV关闭到小于第二开度的开度)设定为第二运行状态，由此可以适当地控制发动机。由于第一运行状态和第二运行状态是不会同时成立的运行状态，因此EGR装置和涡轮增压器不会被同时激活。因此，抑制了EGR比率变得过高，并且发动机主体中的意外点火的可能性较小。

第一运行状态和第二运行状态可以基于发动机转矩的大小彼此区分。具体地，第一运行状态可以被定义为发动机要求的转矩小于阈值的状态。第二运行状态可以被定义为发动机要求的转矩大于阈值的状态。根据这样的配置，当在发动机要求的转矩较大的同时满足第二要求时，WGV可以关闭到涡轮增压开度，并且由于强制进气，可以得到较大的发动机转矩。当在发动机要求的转矩较小的同时满足第一要求时，EGR阀打开到大于第一开度的开度，并且可以改善排气的排放。通过在进气中包含EGR气体，降低了发动机中的燃烧温度并且抑制了由于燃烧而产生的NOx。根据规定参数(例如，发动机转速)，阈值可以是固定的或可变的。

当WGV的开度变得小于第二开度时，控制器可以识别强制进气的开始，或者当WGV的开度达到涡轮增压开度时，控制器可以识别强制进气的开始(以及涡轮增压器的激活)。根据情况，涡轮增压开度可以是固定的，也可以是可变的。全闭状态可以定义为涡轮增压开度。

混合动力车辆还可以包括：第一致动器，其根据来自控制器的指令来驱动所述EGR阀；以及第二致动器，其根据来自控制器的指令驱动WGV。第一要求包括以下要求：自从控制器向第二致动器发出将WGV完全打开的指令(以下也称为“WGV完全打开指令”)之后已经过去了第一时间段。第二要求包括以下要求：自从控制器向第一致动器发出完全关闭EGR阀的指令(以下也称为“EGR完全关闭指令”)之后已经过去了第二时间段。

当在WGV完全打开的情况下停止强制进气时，发动机从强制进气状态返回到自然吸气状态(以下也称为“NA状态”)。然而，在WGV完全打开后，发动机需要一段时间才能返回到NA状态。根据该配置，自发出将WGV完全打开的指令(即，要求完全打开的指令)之后直到过去了第一时间段为止，都不满足第一要求(并且EGR阀也没有打开至大于第一开度的开度)。因此，抑制了在强制进气状态下EGR装置的激活，并且抑制了在发动机主体中的意外点火。

随着EGR阀完全关闭，EGR比率降低。然而，在完全关闭EGR阀之后，EGR比率需要一些时间才能达到足够小的值(并使进气通路中的EGR气体量足够小)。根据该配置，自发出将EGR完全关闭的指令(即，要求完全关闭的指令)之后直到过去了第二时间段为止，都不满足第二要求(并且WGV也没有关闭到小于第二开度的开度)。因此，抑制了由于在进气通路中残留有EGR气体的情况下强制进气而引起的意外点火。

第一要求可以包括：WGV的开度等于或大于第二开度的要求；和发动机的升压等于或小于规定值的要求。第二要求可以包括：EGR阀完全关闭的要求；和EGR比率等于或小于规定值的要求。

根据该配置，直到升压等于或小于规定值为止，都不满足第一要求(并且EGR阀也没有打开到大于第一开度的开度)。因此，抑制了在强制进气状态下EGR装置的激活，并且抑制了在发动机主体中的意外点火。直到EGR比率等于或小于规定值为止，都不满足第二要求(并且WGV也没有关闭到小于第二开度的开度)。因此，抑制了由于在进气通路中残留有EGR气体的情况下强制进气而引起的意外点火。

可以通过设置在进气通路中的压力传感器来检测(即，实际测量)发动机的升压，或者可以从发动机的运行状态来估计发动机的升压。控制器可以基于来自设置在进气通路中的空气流量计和压力传感器中的每个的检测值来计算EGR比率。

例如，当WGV的开度等于或大于第二开度时，激活EGR装置，并进行控制，使得在EGR装置开启的同时EGR阀的开度大于第一开度，并且EGR再循环量达到期望值(例如，EGR比率达到目标值的量)。当WGV的开度等于或大于第二开度时，不进行发动机通过涡轮增压器的强制进气。可以将可用于将EGR比率控制为目标值的EGR阀的开度范围的下限值定义为第一开度。第一开度可以是接近全闭状态的开度或者与全闭状态相同的开度。第二开度可以是接近全开状态的开度或者与全开状态相同的开度。

再循环路径可将进气通路中的位于压缩机上游的部分和排气通路中的位于涡轮机下游的部分彼此连接。

通过强制进气，进气通路中的压缩机下游的部分中的压力变得更高。然而，根据该配置，排气被再循环到压缩机上游的部分。因此，当排气从排气通路再循环到进气通路时，不太容易受升压的影响。

在下面描述的混合动力车辆中进行根据本公开的混合动力车辆的发动机控制的方法，并且该方法包括下面描述的步骤A至F。

混合动力车辆包括驱动轮；发动机、MG 1、MG 2和控制器。所述发动机、所述MG 1和所述MG 2中的每个都被机械地联接到所述驱动轮。所述控制器控制所述发动机、所述MG 1和所述MG 2。所述发动机包括：发动机主体，在所述发动机主体处进行燃烧；进气通路和排气通路，所述进气通路和所述排气通路被连接到所述发动机主体；再循环路径，所述再循环路径将所述进气通路和所述排气通路彼此连接，而不经过所述发动机主体；EGR阀，所述EGR阀被设置在所述再循环路径中；涡轮增压器；旁通路径，所述旁通路径被连接到所述排气通路；和WGV，所述WGV被设置在所述旁通路径中。所述EGR阀可以调整EGR再循环量。所述涡轮增压器包括压缩机，所述压缩机被设置在所述进气通路中，以及涡轮机，所述涡轮机被设置在所述排气通路中。所述压缩机和所述涡轮机被一起旋转。所述旁通路径允许排气绕过所述涡轮机流动。所述发动机和所述MG 1中的每个通过插入的行星齿轮机械地联接到所述驱动轮。所述行星齿轮和所述MG 2被构造成使得从所述行星齿轮输出的动力和从所述MG 2输出的动力被组合地传递到所述驱动轮。

在步骤A中，控制器确定是否满足第一条件和第二条件两者。第一条件是不禁止EGR阀的打开的条件。第二条件是满足EGR执行条件的条件。

在步骤B中，当控制器确定满足第一条件和第二条件时，控制器在将WGV的开度设定为第二开度以上之后，控制EGR阀打开到大于第一开度的开度，并禁止将WGV关闭到小于第二开度的开度。

在步骤C中，当在将EGR阀打开到大于第一开度的开度的同时满足EGR停止条件时，控制器在完全关闭EGR阀之后取消禁止将WGV关闭到小于第二开度的开度。

在步骤D中，控制器确定是否满足第三条件和第四条件两者。第三条件是不禁止将WGV关闭到小于第二开度的开度的条件。第四条件是满足了强制进气执行条件的条件。

在步骤E中，当控制器确定满足第三条件和第四条件时，控制器在完全关闭EGR阀之后将WGV控制成关闭到小于第二开度的开度，并禁止将EGR阀打开。

在步骤F中，当在WGV闭合到小于第二开度的开度的同时满足强制进气停止条件时，控制器在将WGV的开度设定为第二开度以上之后，取消禁止将EGR阀打开。

根据该方法，当将EGR阀打开到大于第一开度的开度时，禁止将WGV关闭到小于第二开度的开度，并且将WGV的开度维持在第二开度以上。当将WGV关闭到小于第二开度的开度时，禁止EGR阀的打开，并且将EGR阀维持在全闭状态。因此，抑制了EGR比率变得过高，并且不太可能发生发动机主体中的意外点火。根据该方法，可以适当地运行搭载有涡轮增压再循环发动机的混合动力车辆。

当结合附图时，根据本公开的以下详细描述，本公开的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施例的混合动力车辆的驱动装置的图。

图2是示出根据本公开的实施例的混合动力车辆的发动机的图。

图3是示出根据本公开的实施例的混合动力车辆的控制系统的图。

图4是示出在根据本公开的实施例的混合动力车辆中，在HV行驶期间行星齿轮的旋转元件(太阳齿轮、行星架和齿圈)的转速之间的示例性关系的列线图。

图5是示出在根据本公开的实施例的混合动力车辆中，在EV行驶期间行星齿轮的旋转元件(太阳齿轮、行星架和齿圈)的转速之间的示例性关系的列线图。

图6是示出在根据本公开的实施例的混合动力车辆中，在停车时行星齿轮的旋转元件(太阳齿轮、行星架和齿圈)的转速之间的示例性关系的列线图。

图7是用于说明根据本公开的实施例的混合动力车辆的控制器的配置的图。

图8是用于说明根据本公开的实施例的混合动力车辆的发动机控制方法中的第一运行状态和第二运行状态的图。

图9是示出用于确定根据本公开的实施例的混合动力车辆的发动机运行点的处理中的过程的流程图。

图10是示出由根据本公开的实施例的混合动力车辆的控制器进行的用于EGR控制的处理中的过程的流程图。

图11是示出由根据本公开的实施例的混合动力车辆的控制器进行的用于强制进气控制的处理中的过程的流程图。

图12是用于说明根据本公开的实施例的混合动力车辆的运行的图。

具体实施方式

下面将参照附图详细描述本公开的实施例。附图中相同或对应的元件具有相同的附图标记，并且将不重复其描述。在下文中，电子控制单元也称为“ECU”。混合动力车辆也称为“HV”，而电动车辆也称为“EV”。

图1是示出根据本实施例的混合动力车辆的驱动装置的图。虽然在该实施例中假定为前轮驱动的四轮混合动力车辆，但是轮数和驱动方案可以适当地修改。

参照图1，混合动力车辆(以下也简称为“车辆”)的驱动装置10包括作为行驶动力源的发动机13和电动发电机(MG)14、15。所述MG14和MG15中的每一个都是电动发电机，其既具有通过被供应驱动电力来输出转矩的马达的功能，又具有通过被供应转矩而产生电力的发电机的功能。所述MG14和MG15中的每一个均采用交流(AC)马达(例如，永磁同步马达或感应马达)。MG14利用插入的第一电路被电连接到电池18。第一电路包括第一逆变器16。MG15利用插入的第二电路被电连接到电池18。第二电路包括第二逆变器17。MG 14和MG 15分别包括转子轴23和30。转子轴23和30分别对应于MG 14和MG 15的旋转轴。根据实施例的MG 14和MG 15分别对应于根据本公开的示例性“第一电动发电机(MG 1)”和示例性“第二电动发电机(MG 2)”。

电池18包括例如二次电池。例如，可以采用锂离子电池作为二次电池。电池18可以包括由多个电连接的二次电池(例如，锂离子电池)构成的电池组件。构成电池18的二次电池不限于锂离子电池，而是可以应用另一种二次电池(例如，镍金属氢化物电池)。可以采用液体电解质二次电池或全固态二次电池作为电池18。任何蓄电装置可以用作电池18，也可以采用大容量电容器。

驱动装置10包括行星齿轮机构20。发动机13和MG14被联接到行星齿轮机构20。行星齿轮机构20是单小齿轮行星齿轮，并且被布置在与发动机13的输出轴22同轴的轴线Cnt上。

行星齿轮机构20包括太阳齿轮S、与太阳齿轮S同轴布置的齿圈R、与太阳齿轮S和齿圈R啮合的小齿轮P，以及以可旋转和可回转的方式保持小齿轮P的行星架C。所述发动机13和MG 14中的每个都通过插入其间的行星齿轮机构20机械联接到驱动轮24。发动机13具有联接到行星架C的输出轴22。MG 14具有联接到太阳齿轮S的转子轴23。齿圈R被联接到输出齿轮21。

在行星齿轮机构20中，行星架C用作输入元件，齿圈R用作输出元件，而太阳齿轮S用作反作用力元件。从发动机13输出的转矩被输入到行星架C。行星齿轮机构20通过将转矩分成向太阳齿轮S(和向MG14)的转矩和向齿圈R(和向输出齿轮21)的转矩，从而将从发动机13输出的转矩传递到输出轴22。齿圈R将转矩输出到输出齿轮21，并且反作用转矩通过MG14被施加到太阳齿轮S。从行星齿轮机构20(行星齿轮)输出的动力(即，输出到输出齿轮21的动力)通过将在下面描述的从动齿轮26、副轴25、主动齿轮27、差速齿轮28以及驱动轴32和33传递给驱动轮24。

驱动装置10还包括副轴25、从动齿轮26、主动齿轮27、差速齿轮28、主动齿轮31以及驱动轴32和33。差速齿轮28对应于最终减速齿轮并包括齿圈29。

行星齿轮机构20和MG 15被构造成使得从行星齿轮机构20输出的动力和从MG 15输出的动力被组合地传递到驱动轮24。具体地，被联接到行星齿轮机构20的齿圈R的输出齿轮21与从动齿轮26啮合。被附接到MG15的转子轴30的主动齿轮31也与从动齿轮26啮合。副轴25被附接到从动齿轮26并被布置成与轴线Cnt平行。主动齿轮27被附接到副轴25，并与差速齿轮28的齿圈29啮合。从动齿轮26的作用是将由MG15输出到转子轴30的转矩与从齿圈R输出到输出齿轮21的转矩相组合。如此组合的驱动转矩通过从差速齿轮28横向延伸的驱动轴32和33被传递给驱动轮24。

驱动装置10还包括机械油泵36和电动油泵38。油泵36与输出轴22同轴地设置。油泵36由发动机13驱动。在发动机13开启时，油泵36将润滑油输送到行星齿轮机构20、MG14、MG15和差速齿轮28。电动油泵38通过由电池18或未图示的其它车载电池(例如，辅助电池)供应的电力驱动，并由之后将描述的HVECU 62(参见图3)进行控制。当发动机13关闭时，电动油泵38将润滑油输送到行星齿轮机构20、MG14、MG15和差速齿轮28。由油泵36和电动油泵38中的每一个输送的润滑油具有冷却功能。

图2是示出发动机13的构造的图。参照图2，发动机13是例如直列四气缸火花点火式内燃发动机。发动机13包括发动机主体13a，该发动机主体13a具有四个气缸40a、40b、40c和40d。在发动机主体13a中，四个气缸40a、40b、40c和40d在一个方向上对准。除非将气缸40a、40b、40c和40d中的每个气缸彼此分开解释，否则将气缸40a、40b、40c和40d中的每个气缸都被表示为“气缸40”。

进气通路41和排气通路42被连接到发动机主体13a的每个气缸40。进气通路41由设置在每个气缸40中的两个进气门43打开和关闭，排气通路42由设置在每个气缸40中的两个排气门44打开和关闭。空气和燃料(例如，汽油)的空气燃料混合物通过将燃料添加到通过进气通路41供应到发动机主体13a的空气而产生。通过例如为每个气缸40设置的喷射器46将燃料喷射到气缸40中，并且在气缸40中产生空气燃料混合物。为每个气缸40设置的火花塞45点燃气缸40中的空气燃料混合物。由此在每个气缸40中进行燃烧。在每个气缸40中的空气燃料混合物燃烧时产生的燃烧能量通过每个气缸40中的活塞(未示出)转换成动能，并输出到输出轴22(图1)。燃料供应方案不限于直接喷射，并且可以是进气口喷射或直接喷射和进气口喷射两者。

水套被形成在发动机主体13a中的气缸体(未示出)中，并且用于发动机主体13a的冷却水流过该水套。发动机主体13a设置有冷却水温度传感器13b，该冷却水温度传感器13b将与流过水套的冷却水的温度(以下也称为“发动机冷却水温度”)相对应的信号输出到HVECU 62。

发动机13包括涡轮增压器47，该涡轮增压器使用排气能量来对吸入的空气进行增压。涡轮增压器47包括压缩机48、涡轮机53和轴53a。压缩机48和涡轮机53利用插入其间的轴53a联接到彼此，并一起旋转。通过接收从发动机主体13a排出的排气流而旋转的涡轮机53的旋转力通过轴53a传递到压缩机48。随着压缩机48的旋转，朝向发动机主体13a的进气被压缩，并且压缩空气被供应到发动机主体13a。涡轮增压器47通过使用排气能量使涡轮机53和压缩机48旋转来对吸入的空气进行增压(即，增加被吸入到发动机主体13a中的空气的密度)。

压缩机48布置在进气通路41中。在进气通路41中压缩机48的上游位置处设置空气流量计50。空气流量计50输出与流过进气通路41的空气的流量相对应的信号。在进气通路41中压缩机48的下游位置处设置中间冷却器51。中间冷却器51冷却由压缩机48压缩的进气。在进气通路41中中间冷却器51的下游位置处设置节气门(进气节气门)49。节气门49可以调节流过进气通路41的进气的流量。在该实施例中，采用开度在从全闭状态至全开状态的范围内连续可变的阀(以下也称为“连续可变阀”)作为节气门49。节气门49的开度由下面描述的HVECU 62(参照图3)控制。流入到进气通路41中的空气以此顺序依次通过空气流量计50、压缩机48、中间冷却器51和节气门49供应到发动机主体13a的每个气缸40。

涡轮机53被布置在排气通路42中。在排气通路42中的涡轮机53的下游设置有启动催化剂转化器56和后处理装置57。在排气通路42中，还设置有下面描述的WGV装置500。

WGV装置500允许从发动机主体13a排出的排气绕过涡轮机53流动，并能够调整旁通排气量。WGV装置500包括旁通路径510、废气旁通阀(WGV)520和WGV致动器530。根据实施例的WGV致动器530对应于根据本公开的示例性“第二致动器”。

旁通路径510被连接到排气通路42，并允许排气绕过涡轮机53从中流过。旁通路径510从排气通路42的在涡轮机53的上游的部分(例如，在发动机主体13a与涡轮机53之间)分支出来，并在排气通路42的在涡轮机53的下游的部分(例如，在涡轮机53与启动催化剂转化器56之间)合并。

WGV 520被布置在旁通路径510中，并且可以调节从发动机主体13a引导到旁通路径510的排气的流量。随着从发动机主体13a引导到旁通路径510的排气的流量增大，从发动机主体13a引导到涡轮机53的排气的流量减小。取决于WGV 520的开度，流入到涡轮机53中的排气的流量(以及升压)变化。随着WGV 520关闭(即，接近全闭状态)，流入到涡轮机53中的排气的流量增大，并且吸入的空气的压力(即，升压)更高。WGV 520的开度由将在下面描述的HVECU 62(参见图3)。HVECU 62在进行强制进气时控制WGV 520完全关闭。WGV 520完全关闭意味着涡轮增压器47开启。

WGV 520是由WGV致动器530驱动的负压从动阀。WGV致动器530包括负压从动隔膜531、负压调节阀532和负压泵533。隔膜531被联接到WGV 520，并且WGV 520由引入到隔膜531中的负压驱动。在该实施例中，WGV 520是常开阀，并且当施加到隔膜531的负压大小较大时，WGV 520的开度较小。负压泵533利用插入的负压调节阀532连接到隔膜531。

负压泵533是由发动机13驱动的机械泵(例如，叶片型机械泵)。负压泵533利用输出到发动机13的输出轴22(图1)的动力来产生负压。在发动机13开启时，负压泵533也开启，并且当发动机13停止时，负压泵533也停止。负压调节阀532可以调节施加到隔膜531的负压的大小。当负压调节阀532的开度较大时，施加到隔膜531的负压的大小较大。负压调节阀532由将在下面描述的HVECU 62(见图3)控制。在该实施例中，对于负压调节阀532而言，采用可以二选一地选择全开(连通)状态和全闭(切断)状态中的任一种状态的二位电磁阀。

从发动机主体13a排出的排气经过涡轮53和WGV 520中的任何一个，并在通过启动催化剂转化器56和后处理装置57从中移除空气污染物后排出到大气中。启动催化剂转化器56和后处理装置57中的每个包含用于净化排气的催化剂(例如三元催化剂)。由于起动催化剂转化器56在排气通路42中被布置在后处理装置57的上游，因此，起动催化剂转化器56的温度在发动机13启动后的短时间内达到激活温度。后处理装置57将无法通过启动催化剂转化器56净化的空气污染物(例如，HC、CO和NOx)。

发动机13还包括排气再循环(EGR)装置600。EGR装置600可以使流经排气通路42的一部分排气再循环到进气通路41，并调整待再循环的排气量(即，EGR再循环量)。从排气通路42再循环到进气通路41的排气(EGR气体)被添加到朝向发动机主体13a的吸入的空气中，因此发动机主体13a中的燃烧温度降低，并且抑制了由燃烧导致的NOx的产生。

EGR装置600包括再循环路径610、EGR冷却器620和EGR阀装置630。再循环路径610将进气通路41和排气通路42彼此连接而不经过发动机主体13a。在该实施例中，再循环路径610将进气通路41的在压缩机48上游的部分(例如，在进气通路41中的压缩机48和空气流量计50之间的部分)和排气通路42的在涡轮53下游的部分(例如，在排气通路42中的启动催化剂转化器56和后处理装置57之间的部分)彼此连接。

再循环路径610设置有EGR冷却器620和EGR阀装置630。EGR冷却器620冷却EGR气体。例如，水冷热交换器或空气冷却热交换器被用作EGR冷却器620。

EGR阀装置630包括EGR阀631和驱动EGR阀631的EGR致动器632。EGR阀装置630可以包括检测EGR阀631的开度的EGR传感器(未示出)。EGR阀装置630可以包括未示出的温度调整装置(例如，加热器和冷却器中的至少一个)。在本实施例中，将连续可变阀(例如，已知的蝶形阀)用作EGR阀631。可以将马达(例如，直流马达)用作EGR致动器632。例如，可以将包括有霍尔元件的非接触阀旋转角度传感器用作EGR传感器。温度调节装置可以通过利用用于发动机主体13a的冷却水来调整EGR阀装置630的温度。根据实施例的EGR致动器632对应于根据本公开的示例性“第一致动器”。

EGR阀631可以调整从排气通路42再循环到进气通路41的排气量(即，EGR再循环量)。其流量由节气门49调节的新鲜空气和其流量由EGR阀631调节的EGR气体流入到压缩机48中。EGR阀631的开度(以下也称为“EGR开度”)符合通道的截面积。当EGR开度大于0％时，允许EGR气体通过再循环路径610流动。当EGR阀631完全关闭时(即，EGR开度为0％)，EGR阀631禁止EGR气体的流动。EGR开度大于0％意味着EGR装置600开启。EGR开度由HVECU 62(见图3)控制，这将在下面描述。

图3是示出根据实施例的混合动力车辆的控制系统的图。参照图3并结合图1和图2，车辆的控制系统包括HVECU 62、MGECU 63和发动机ECU64。车速传感器66、加速器位置传感器67、MG1转速传感器68、MG2转速传感器69、发动机转速传感器70、涡轮机转速传感器71、升压传感器72、SOC传感器73、MG1温度传感器74、MG2温度传感器75、INV1温度传感器76、INV2温度传感器77、催化剂温度传感器78和涡轮增压器温度传感器79被连接到HVECU 62。

车速传感器66将与车辆的速度(即，车辆的行驶速度)相对应的信号输出到HVECU62。加速器位置传感器67将与加速器的位置(例如，未示出的加速器踏板的按压量)相对应的信号输出到HVECU62。加速器位置是表示驾驶员要求的车辆加速的量(以下也称为“要求加速量”)的参数。随着加速器的按压程度越高，所要求的加速量越大。

MG1转速传感器68将与MG14的转速相对应的信号输出到HVECU62。MG2转速传感器69将与MG15的转速相对应的信号输出到HVECU62。发动机转速传感器70将与发动机13的输出轴22的转速相对应的信号输出到HVECU 62。涡轮机转速传感器71将与涡轮增压器47的涡轮机53的转速相对应的信号输出到HVECU 62。升压传感器72将与发动机13的升压相对应的信号输出到HVECU 62。例如，如图2中所示，升压传感器72被设置在进气通路41中的进气歧管中，并检测进气歧管中的压力。

SOC传感器73将与充电状态(SOC)相对应的信号输出到HVECU62，该充电状态表示电池18的剩余电量相对于满充电量(即，蓄电装置容量)的比率。MG1温度传感器74将与MG14的温度相对应的信号输出到HVECU62。MG2温度传感器75将与MG15的温度相对应的信号输出到HVECU62。INV1温度传感器76将与第一逆变器16的温度相对应的信号输出到HVECU 62。INV2温度传感器77将与第二逆变器17的温度相对应的信号输出到HVECU 62。催化剂温度传感器78将与后处理装置57的温度相对应的信号输出到HVECU 62。涡轮增压器温度传感器79将与涡轮增压器47中的规定部分处的温度(例如，涡轮机53的温度)相对应的信号输出到HVECU 62。

HVECU 62向发动机ECU 64输出用于控制发动机13的指令。发动机ECU 64根据来自HVECU 62的指令控制节气门49、火花塞45、喷射器46、WGV致动器530和EGR阀装置630。HVECU62可以借助于发动机ECU 64控制发动机。

HVECU 62向MGECU 63输出用于控制MG14和MG15中的每一个的指令。车辆还包括功率控制单元(PCU)19。MGECU 63借助于PCU 19来控制MG14和MG15。MGECU 63根据来自HVECU62的指令产生与MG14和MG15中的每一个的目标转矩相对应的电流信号(例如，表示电流的大小和频率的信号)，并将所产生的电流信号输出到PCU19。HVECU62可以借助于MGECU 63来控制马达。

PCU 19包括第一逆变器16、第二逆变器17和转换器65。MG 14和MG 15中的每个都电连接到PCU19。第一逆变器16和转换器65在电池18和MG14之间进行电力转换。第二逆变器17和转换器65在电池18和MG15之间进行电力转换。PCU 19将存储在电池18中的电力供应到MG14和MG15中的每一个，并且PCU 19将由MG14和MG15中的每一个所产生的电力供应到电池18。PCU81可以分别控制MG14和MG15的状态，并且例如，PCU81可以将MG14设定成再生状态(即，发电状态)，同时可以将MG15设定成动力运行状态。PCU 19可以将由MG 14和MG 15中的一个产生的电力供应到另一个。MG 14和MG 15可以将电力供应到彼此以及从彼此接收电力。

车辆可以以HV行驶模式和EV行驶模式行驶。以下，将在HV行驶模式下的行驶称为“HV行驶”，将在EV行驶模式下的行驶称为“EV行驶”。HV行驶由发动机13和MG 15进行。EV行驶在发动机13停止的情况下由MG 15进行。HVECU 62根据情况选择合适的行驶模式，并且车辆所选定的行驶模式下行驶。驾驶员通过操作未示出的换挡杆可以变换车辆的换挡范围。HVECU 62基于车辆的状态来计算要求的驱动力，并且协调地控制发动机13、MG 14和MG 15，使得要求的驱动力被输出到驱动轮24。在HV行驶中，将由发动机13的输出转矩与由MG 15的输出转矩相组合而获得的转矩用作行驶驱动力。在EV行驶中，由MG 15输出的转矩用作行驶驱动力。

图4是示出在HV行驶期间行星齿轮机构20的太阳齿轮S、行星架C和齿圈R的转速之间的示例性关系的列线图。参照图4，在示例性HV行驶中，在从发动机13输出的转矩(即，输入到行星架C的转矩)向驱动轮24的传递中，MG14将反作用力施加到行星齿轮机构20的太阳齿轮S。因此，太阳齿轮S用作反作用力元件。在HV行驶中，为了将与基于加速要求的目标发动机转矩相对应的转矩施加到驱动轮24，使MG14输出抵抗目标发动机转矩的反作用转矩。MG 14能够通过使用该反作用转矩来进行再生发电。

图5是示出在EV行驶期间行星齿轮机构20的太阳齿轮S、行星架C和齿圈R的转速之间的示例性关系的列线图。参照图5，在EV行驶中，MG15在发动机13停止的情况下产生行驶驱动力。在EV行驶中，HVECU 62控制火花塞45和喷射器46，以便不允许发动机13燃烧。如图5中所示，由于EV行驶是在不使发动机13旋转的情况下进行的，因此行星架C的转速为0。

图6是示出在车辆停止时行星齿轮机构20的太阳齿轮S、行星架C和齿圈R的转速之间的示例性关系的列线图。参照图6，HVECU 62控制发动机13以及MG14和MG15以将太阳齿轮S、行星架C和齿圈R中的每一个的转速设定为0，使得车辆的行驶停止，并且使得车辆处于停止状态。

图7是图示HVECU 62的构造的图。参照图7，HVECU 62包括处理器62a、随机存取存储器(RAM)62b和存储器62c以及未示出的输入端口和输出端口以及计时器。例如，能够采用中央处理单元(CPU)作为处理器62a。RAM 62b用作工作存储器，该工作存储器临时存储待由处理器62a处理的数据。存储器62c能够保存已经放入其中的信息。存储器62c包括例如只读存储器(ROM)和可重写非易失性存储器。存储器62c不仅存储程序，而且还存储与程序结合使用的信息(例如，映射、数学表达式和各种参数)。当处理器62a执行存储在存储器62c中的程序时，对车辆进行各种类型的控制。其它ECU(例如，MGECU 63和发动机ECU 64)在硬件配置上也与HVECU 62相同。虽然在本实施例中HVECU 62、MGECU 63和发动机ECU 64是分开设置的，但是单个ECU可以进行其功能。

供应到发动机主体13a的进气(以下也称为“吸入气体”)被分配到进气通路41的进气歧管中的每个气缸40，并被吸入到每个气缸40中的燃烧室中。当EGR阀631完全关闭时，吸入气体由新鲜空气(即从车辆的外部吸入的空气)组成，而当EGR阀631打开时(即，当EGR开度大于0％时)，吸入气体由新鲜空气和EGR气体的混合气体组成。HVECU 62可以基于来自空气流量计50的检测值获得从车辆外部通过空气滤清器(未示出)吸入并供应到发动机主体13a的空气量(即新鲜空气量)。HVECU 62估计吸入气体的量，并通过从估计的吸入气体的量中减去新鲜空气的量来获得EGR气体的量。HVECU 62可以基于由升压传感器72检测到的压力，通过使用表示进气歧管中的压力与吸入气体的量之间的关系的对应信息(以下也称为“第一对应信息”)来计算吸入气体的量。可以采用预先通过实验或模拟创建并存储在存储器62c中的映射图作为第一对应信息。HVECU 62可以通过将EGR气体量除以吸入气体量来获得EGR比率(＝EGR气体量/吸入气体量)。

HVECU 62基于发动机主体13a的运行状态(例如，加速器位置、发动机转速、车速和发动机冷却水温度)来确定目标EGR比率，并进行反馈控制，以便使EGR比率更接近目标EGR比率。HVECU 62可以在确定目标EGR比率时参考表示发动机主体13a的运行状态与目标EGR比率之间的关系的对应信息(以下也称为“第二对应信息”)。可以采用预先通过实验或模拟创建并存储在存储器62c中的映射图作为第二对应信息。HVECU 62可以通过控制EGR开度来调整EGR再循环量(和EGR比率)。EGR开度越大，EGR再循环量越大，并且EGR比率越高。

当EGR比率太高时，发动机主体13a中的燃烧稳定性降低，并且容易发生意外点火。当在EGR装置600开启(即，再循环状态)的同时在WGV 520完全关闭的情况下进行强制进气时，更多的参数影响EGR再循环量。因此，难以高精度地控制EGR再循环量。例如，在进行强制进气的情况和不进行强制进气的情况之间，EGR向每个气缸40的分配方式不同。当在再循环状态下进行强制进气时，由于EGR比率的控制精度降低，因此EGR比率往往过高。本申请的发明人已经通过实验证实，当在进气通路41中残留有EGR气体的情况下进行强制进气的同时，在发动机运行点突然变化的时刻，在发动机主体13a中发生意外点火。

根据实施例的混合动力车辆包括下面描述的特征，以便抑制EGR比率变得过高。

当EGR阀631的开度超过规定的第一开度时，HVECU 62将WGV 520的开度维持在规定的第二开度以上。仅当EGR阀631完全关闭时，HVECU 62才允许关闭WGV 520以使其开度小于第二开度。存储器62c保持禁止标志。HVECU 62通过改变存储器62c中的禁止标志的值来在禁止激活涡轮增压器47的状态(禁止标志＝1)、禁止激活EGR装置600的状态(禁止标志＝2)、与既不禁止激活涡轮增压器47也不禁止激活EGR装置600的状态(禁止标志＝0)之间进行切换。

当在发动机13处于规定的第一运行状态下满足规定的第一要求时，HVECU 62在WGV 520的开度维持在第二开度以上的情况下，控制EGR阀631打开到大于第一开度的开度，并且并且当在发动机13处于规定的第二运行状态下满足规定的第二要求时，HVECU在EGR阀631维持在全闭状态的情况下，控制WGV 520关闭到规定的涡轮增压开度。在本实施例中，当WGV 520的开度等于或大于第二开度并且发动机13的升压等于或小于规定值(以下也称为“Th1”)时，满足第一要求。当EGR阀631完全关闭并且EGR比率等于或小于规定值(以下也称为“Th2”)时，满足第二要求。将低到即使将EGR阀631打开到大于第一开度的开度也不会在发动机主体13a中引起意外点火的程度的升压设定为Th1。将低到即使将WGV 520的开度设定为涡轮增压开度也不会在发动机主体13a中引起意外点火的程度的EGR比率设定为Th2。Th1和Th2中的每个根据情况可以是固定的或可变的。

在本实施例中，将全闭状态(即，0％)定义为第一开度。将全开状态(即，100％)定义为第二开度，并且将全闭状态(即，0％)定义为涡轮增压开度。WGV 520的开度等于或大于第二开度意味着WGV 520完全打开。

在该实施例中，发动机13要求的转矩(以下也称为“发动机要求转矩”)小于规定阈值(以下也称为“转矩阈值”)的状态被定义为第一运行状态，并且发动机要求的转矩大于转矩阈值的状态被定义为第二运行状态。因此，当第一运行状态成立时，第二运行状态不成立，反之亦然。第一运行状态和第二运行状态不能同时成立。

图8是用于说明根据实施例的混合动力车辆的发动机控制方法中的第一运行状态和第二运行状态的图。在图8中，发动机13的运行状态由在发动机转矩(纵坐标)和发动机转速(横坐标)的坐标平面(以下也称为“Te-Ne坐标平面”)上绘制的线L1至L3以及L41和L42表示。发动机运行点表示由发动机转速和发动机转矩限定的发动机13的运行状态。线L1表示可以由发动机13输出的最大转矩。线L2表示第一运行状态和第二运行状态之间的边界(即，转矩阈值)。线L3表示发动机13的推荐运行点。在该实施例中，最佳燃料效率线上的发动机运行点被定义为推荐运行点。通过连接在Te-Ne坐标平面上的每个发动机功率的燃料效率最高的发动机运行点来绘制最佳燃料效率线。线L41和L42中的每条线表示与发动机13所要求的功率(以下也称为“发动机要求功率”)相对应的等功率线。线L41表示与低发动机要求功率相对应的等功率线，并且线L42表示与高发动机要求功率相对应的等功率线。

参照图8，当线L41被定义为与发动机要求功率相对应的等功率线时，HVECU 62借助于发动机ECU 64控制发动机13，使得发动机运行点被设定在线L3和线L41之间的交点E1处。当线L42被定义为与发动机要求功率相对应的等功率线时，HVECU 62借助于发动机ECU64控制发动机13，使得发动机运行点被设定在线L3和线L42之间的交点E2处。在Te-Ne坐标平面中，发动机转矩低于线L2的区域对应于第一运行状态，并且发动机转矩高于线L2的区域对应于第二运行状态。

当满足规定的强制进气执行条件时(例如，当发动机转矩高于线L2的同时满足第二要求时)，HVECU 62要求发动机ECU 64进行强制进气，并且当满足规定的强制进气停止条件时(例如，当发动机转矩低于线L2时)，HVECU 62要求发动机ECU 64停止强制进气。发动机ECU 64根据HVECU 62的要求控制WGV 520打开和关闭。

在本实施例中，当要进行强制进气时，HVECU 62控制WGV 520完全关闭，而当不执行强制进气时，HVECU 62控制WGV 520完全打开。例如，当强制进气已经停止的同时满足了强制进气执行条件时，HVECU 62要求发动机ECU 64进行强制进气(即，关闭WGV 520)。当发动机ECU 64根据该要求向WGV致动器530的负压调节阀532(图2)发出打开指令时，负压调节阀532被完全打开，并且由负压泵533(图2)产生的负压被施加到隔膜531。因此，WGV 520被完全关闭并且进行了强制进气。当在进行强制进气的同时满足强制进气停止条件时，HVECU62要求发动机ECU 64停止强制进气(即，打开WGV 520)。当发动机ECU 64根据该要求向WGV致动器530的负压调节阀532(图2)发出关闭指令时，负压调节阀532被完全关闭，并且由负压泵533(图2)产生的负压不再被施加到隔膜531。因此，WGV 520被完全打开并且强制进气停止。

图9是示出用于确定根据实施例的混合动力车辆的发动机运行点的程序的流程图。流程图中所示的处理是每隔规定时间段从主例程(未图示)调用而被反复进行的。

参照图9，并结合图1至图3，HVECU 62在步骤(以下也简称为“S”)101中获得表示车辆的状态的信息(例如，加速器位置、选择的换挡范围和车速)。接着，在S102中，HVECU 62获得与车辆的状态相对应的要求的驱动力。HVECU 62可以在获得要求的驱动力时参考表示车辆的状态与要求的驱动力之间的关系的对应信息(以下也称为“第三对应信息”)。采用针对每个换挡范围预先准备的示出加速器位置与车速之间的关系的映射图作为第三对应信息。

在S103中，HVECU 62通过将在S102中获得的要求的驱动力乘以车速并向其加上规定的损失功率来计算车辆的行驶功率。在S104中，HVECU 62确定电池18要求的充电量和放电量(以下也称为“要求充电量和放电量”)，并通过将要求充电量和放电量(充电侧被定义为正值)加到在S103中计算出的行驶功率来计算车辆的系统功率。当电池18的SOC较低时，HVECU 62可以向正侧增加要求充电量和放电量，并且当电池18的SOC较高时，HVECU 62可以设定负的要求充电量和放电量。

在S105中，HVECU 62基于如上计算出的行驶功率和系统功率来确定是激活还是停止发动机13。例如，当行驶功率高于规定值(以下也称为“Th3”)时，HVECU 62确定发动机13将被激活。当系统功率也高于规定值(以下也称为“Th4”)时，HVECU 62确定发动机13将被激活。当行驶功率等于或小于Th3并且系统功率等于或小于Th4时，HVECU 62确定发动机13将被停止。

当HVECU 62确定发动机13将被激活时，车辆的行驶模式被设定为HV行驶模式。在HV行驶模式下，进行S106及以后的处理。通过S106及以后的处理，激活发动机13以进行车辆行驶和/或发电。当HVECU 62确定发动机13将被停止时，车辆的行驶模式被设定为EV行驶模式。在EV行驶模式下，进行未示出的马达转矩计算处理，并且基于要求的驱动力来计算MG15的转矩。

在S106中，HVECU 62基于在S104中计算出的系统功率来计算发动机13的功率(以下也称为“Pe”)。HVECU 62可以通过对系统功率进行规定运行处理(例如，校正和限制)来获得Pe。Pe对应于给发动机13的发动机运行状态指令，并且该指令从HVECU 62被传递到发动机ECU 64。

在S107中，HVECU 62基于在S106中计算出的Pe来确定目标发动机转速(以下也称为“目标Ne”)。在该实施例中，HVECU 62在Te-Ne坐标平面上确定与Pe相对应的等功率线与图8中所示的线L3(例如，最佳燃料效率线)之间的交点(即，推荐运行点)作为目标运行点。然后，HVECU 62将目标运行点处的发动机转速确定为目标Ne。HVECU 62将目标运行点处的发动机转矩确定为目标发动机转矩(以下也称为“目标Te”)。HVECU 62可以在确定目标Ne时参考表示Pe与目标Ne之间的相应关系的对应信息(以下也称为“第四对应信息”)。可以采用示出Pe与在与Pe相对应的推荐运行点处的发动机转速(即目标Ne)之间的关系的映射作为第四对应信息。

在S108中，HVECU 62基于目标Ne计算MG 14的转矩(以下也称为“Tg”)。计算待由MG14产生的转矩(即，Tg)，使得发动机13的运行点达到目标运行点。HVECU 62可以例如根据包括行星齿轮机构20(图1)的行星齿轮比的数学表达式，基于目标Ne来计算Tg。Tg对应于MG14的转矩指令，并从HVECU 62被传递到MGECU 63。

在S109中，HVECU 62基于Tg计算发动机直接转矩(以下也称为“Tep”)。Tep对应于待从行星齿轮机构20(图1)输出的转矩。当发动机转矩被输入到行星齿轮机构20的行星架C时，发动机直接转矩(Tep)从行星齿轮机构20的齿圈R输出。HVECU 62可以例如根据包括行星齿轮机构20的行星齿轮比的数学表达式，基于Tg计算Tep。

在S110中，HVECU 62基于在S102中获得的要求驱动力和在S109中计算出的Tep来计算MG 15的转矩(以下也称为“Tm”)。计算待由MG 15产生的转矩(即，Tm)，使得要求驱动力被输出到驱动轮24(图1)。HVECU 62例如通过从要求驱动力中减去Tep来计算Tm。Tm对应于MG 15的转矩指令，并从HVECU 62被传递到到MGECU 63。

下文将参照图10至图12描述EGR控制和强制进气控制。图10中所示的EGR控制和图11中所示的强制进气控制并行进行，并且在每个控制中改变存储器62c中的禁止标志(图7)的值。图10和图11中的每个中示出的一系列处理在从主例程(未示出)调用时被重复进行。

图10是示出由HVECU 62进行的EGR控制处理的处理中的过程的流程图。

参照图10，并结合图1至图3和图7，在S11中，HVECU 62确定存储器62c中的禁止标志是否已被设定为2。当未将禁止标志设定为2时(S11中为否)，HVECU 62在S12中确定是否已经满足规定的EGR执行条件。当禁止标志已经被设定为2时(在S11中为是)并且当不满足EGR执行条件时(在S12中为否)，该处理返回到主例程，而不通过EGR装置600进行排气再循环。

在本实施例中，当用于满足条件的必要要求(以下，也称为“EGR必要要求”)均被满足时，满足EGR执行条件(S12)。在本实施例中，以下所示的要求(A-1)至(A-3)被定义为EGR必要要求。

(A-1)发动机13处于第一运行状态(例如，目标Te低于图8中所示的线L2)。

(A-2)WGV 520已完全打开。

(A-3)发动机13的升压(例如，由升压传感器72检测到的压力)等于或小于Th1。

要求(A-2)和(A-3)对应于前述的“第一要求”。在该实施例中，当WGV 520关闭时，禁止标志被设定为2(参见图11中的S24，其将在下面描述)。因此，在禁止标志未设定为2的情况下(S11为否)，总是满足要求(A-2)。

当不满足要求(A-1)至(A-3)中的至少一项时，在S12中确定不满足(否)EGR执行条件。当满足所有要求(A-1)至(A-3)时，在S12中确定满足(是)EGR执行条件，并且处理前进到S13。

在S13中，HVECU 62控制EGR阀631打开，并进行前述的反馈控制。具体地，HVECU 62控制EGR阀631的开度，以使EGR比率更接近目标EGR比率。在S14中，HVECU 62将存储器62c中的禁止标志设定为1。因此，禁止激活涡轮增压器47(并且WGV 520的关闭)(参见图11中的S21，其将在下面描述)。

在S14中的处理之后，HVECU 62在S15中确定是否已经满足规定的EGR停止条件。在该实施例中，当目标Te等于或大于图8中所示的转矩阈值(线L2)时，满足EGR停止条件。由于在满足EGR停止条件之前的时间段(即，在S15中确定为否的时间段)重复进行S13至S15，所以在使WGV 520维持在完全打开的情况下，继续EGR比率的反馈控制。

当已经满足EGR停止条件时(S15中为是)，HVECU 62在S16中向EGR致动器632发出完全关闭EGR阀的指令，使得EGR阀631完全关闭。因此，EGR装置600从激活状态转变到停止状态。接着，在S17中，HVECU 62将存储器62c中的禁止标志设定为0。因此取消了涡轮增压器47的禁止激活(S14)。此后，处理返回到主例程。

图11是示出由HVECU 62进行的用于强制进气控制的处理中的过程的流程图。

参照图11，并结合图1至图3和图7，HVECU 62在S21中确定存储器62c中的禁止标志是否已经被设定为1。当禁止标志没有被设定为1时(S21中为否)，HVECU 62在S22中确定是否已经满足规定强制进气执行条件。当禁止标志已经被设定为1时(在S21中为是)并且当不满足EGR执行条件时(在S22中为否)，该处理返回到主例程而部通过涡轮增压器47进行强制进气。

在本实施例中，当满足所有用于满足条件的必要要求(以下也称为“强制进气必要要求”)时，满足强制进气执行条件(S22)。在本实施例中，将以下所示的要求(B-1)至(B-3)定义为强制进气必要要求。

(B-1)发动机13处于第二运行状态(例如，目标Te高于图8所示的线L2)。

(B-2)EGR阀631完全关闭。

(B-3)EGR比率等于或小于Th2。

要求(B-2)和(B-3)对应于前述的“第二要求”。在该实施例中，当EGR阀631打开时，禁止标志被设定为1(参见图10中的S14)。因此，当禁止标志未设定为1时(S21为否)，总是满足要求(B-2)。

当不满足要求(B-1)至(B-3)中的至少一项时，在S22中确定不满足(否)强制进气执行条件。当满足要求(B-1)至(B-3)中的所有要求时，在S22中确定满足(是)强制进气执行条件，并且处理前进到S23。

在S23中，HVECU 62控制WGV 520完全关闭。在S24中，HVECU 62将存储器62c中的禁止标志设定为2。因此，禁止EGR装置600的激活(和EGR阀631的打开)(见图10中的S11)。

在S24中的处理之后，HVECU 62在S25中确定是否已经满足规定强制进气停止条件。在该实施例中，当目标Te低于图8中所示的转矩阈值(线L2)时，满足强制进气停止条件。在直到满足强制进气停止条件的时间段(即，在S25中确定为否的时间段)，EGR阀631维持在全闭状态，并且通过重复S23至S25来继续涡轮增压器47的强制进气。

当已经满足强制进气停止条件时(S25中为是)，HVECU 62在S26中向WGV致动器530发出将WGV完全打开的指令，使得WGV 520完全打开。因此，涡轮增压器47从激活状态转变到停止状态。接着，在S27中，HVECU 62将存储器62c中的禁止标志设定为0。因此，取消了EGR装置600的禁止激活(S24)。此后，处理返回到主例程。

图12是用于说明根据实施例的混合动力车辆的运行的图。在图12中的示例性运行中，在车辆加速中，如下所述控制EGR装置600和涡轮增压器47。

参照图12，在时刻t1之前，车辆以低速行驶。EGR装置600已经被开启(开)并且涡轮增压器47已经被关闭(关)。在此时间段期间，在图10中的S14的处理中，禁止标志被设定为1。

当目标Te响应于来自驾驶员的加速要求而增加并且在时刻t1满足EGR停止条件时(图10中的S15中为是)，关闭(关)EGR装置600(图10中的S16)。然后在图10的S17中的处理中将禁止标志被设定为0。

当此后降低EGR比率并且在时刻t2满足强制进气执行条件时(图11中的S22中为是)，涡轮增压器47被激活(开)(图11中的S23)。然后在图11的S24中的处理中将禁止标志设定为2。

当目标Te降低并且在时刻t3满足强制进气停止条件时(图11中的S25中为是)，涡轮增压器47关闭(关)(图11中的S26)。然后在图11中的S27中的处理中将禁止标志设定为0。

当此后发动机13的升压降低并且在定时t4满足EGR执行条件时(图10中的S12中为是)，激活(开)EGR装置600(图10中的S13)。然后在图10的S14中的处理中将禁止标志设定为1。

在根据实施例的混合动力车辆中，发动机13和MG 14中的每个通过插入的行星齿轮机构20(行星齿轮)机械地联接到驱动轮24(参见图1)。行星齿轮机构20和MG 15被构造成使得从行星齿轮机构20输出的动力和从MG 15输出的动力被组合地传递到驱动轮24(见图1)。然后，当EGR阀631打开时(即，当EGR阀631的开度超过0％时)，HVECU 62将WGV 520维持在全开状态。当EGR比率可能过高时(即，当EGR阀631打开时)，HVECU 62通过将WGV 520维持在全开状态来防止进行强制进气。因此，抑制了EGR比率变得过高，并且不太可能发生发动机主体13a中的意外点火。当WGV 520维持在全开状态以降低发动机功率并且行驶功率因此不足时，HVECU 62可以控制MG 15以补偿不足的行驶功率。因此，虽然将WGV 520维持在全开状态以防止进行强制进气，但是也不太可能由于电力不足而造成的行驶性能的劣化。因此，根据该配置，可以适当地运行搭载有包括EGR装置600和涡轮增压器47这两者的发动机13的混合动力车辆。

根据实施例的混合动力车辆的HVECU 62进行包括下面描述的步骤A至F的混合动力车辆的发动机控制方法。

在步骤A中，HVECU 62确定是否不禁止EGR阀631的打开的条件和满足规定的EGR执行条件的条件两者都满足(图10中的S11和S12)。

在步骤B中，当HVECU 62确定不禁止EGR阀631的打开并且满足EGR执行条件时(图10中的S11中为否，并且S12中为是)，HVECU 62通过在使WGV 520维持在全开状态的情况下将EGR阀631控制为打开(图10的S13)来进行EGR比率的反馈控制，并禁止WGV 520的关闭(图10中的S14)。

在步骤C中，当在进行EGR比率的反馈控制(即，当EGR阀631打开时)的同时满足EGR停止条件时(图10中的S15中为是)，HVECU 62控制EGR阀631完全关闭(图10中的S16)，并取消禁止关闭WGV 520(图10中的S17)。

在步骤D中，HVECU 62确定是否不禁止关闭WGV 520的条件和满足强制进气执行条件的条件两者(图11中的S21和S22)都满足。

在步骤E中，当HVECU 62确定不禁止关闭WGV 520并且满足强制进气执行条件时(图11中S21中为否，并且S22中为是)，HVECU 62在将EGR阀631维持在全闭状态(图11中的S23)的同时通过将WGV520控制为完全关闭来进行强制进气，并且禁止EGR阀631打开(图11中的S24)。

在步骤F中，当在进行强制进气(即，WGV 520完全关闭)的同时满足规定强制进气停止条件时，HVECU 62将WGV 520控制为完全打开(图11中的S26)，并且取消EGR阀631的禁止打开(图11中的S27)。

在该方法中，当EGR阀631打开时，禁止WGV 520的关闭，并且WGV 520维持在全开状态。当WGV 520关闭时，禁止EGR阀631的打开，并且EGR阀631维持在全闭状态。因此，抑制了EGR比率变得过高，并且不太可能发生发动机主体13a中的意外点火。根据该方法，可以适当地运行搭载有包括EGR装置600和涡轮增压器47这两者的发动机13的混合动力车辆。

在本实施例中，基于发动机转矩的大小将第一运行状态和第二运行状态彼此区分开。然而，代替发动机转矩或除了发动机转矩之外，还可以基于发动机转速将第一运行状态和第二运行状态彼此区分开。

在本实施例中示出的EGR执行条件、EGR停止条件、强制进气执行条件和强制进气停止条件中的每个仅作为示例，并且可以适当地修改这种条件。例如，对于EGR执行条件而言，代替要求(A-3)或除了要求(A-3)之外还可以采用以下要求(A-4)，并且对于强制进气执行条件而言，代替要求(B-3)或除了要求(B-3)之外还可以采用以下要求(B-4)。

(A-4)自HVECU 62在图11的S26中向WGV致动器530发出将WGV完全打开的指令之后，已经过了规定的第一时间段。

(B-4)自HVECU 62在图10的S16中向EGR致动器632发出将EGR阀完全关闭的指令之后，已经过了规定的第二时间段。

将长到即使将EGR阀631打开到大于第一开度的开度也不会在发动机主体13a引起意外点火的程度的时间段设定为第一时间段。将长到即使将WGV 520的开度设定为涡轮增压开度也不会在发动机主体13a中引起意外点火的程度的时间段设定为第二时间。

EGR执行条件、EGR停止条件、强制进气执行条件和强制进气停止条件中的每个可以根据情况而固定或可变。使用者可以修改这些条件中的至少一个。

发动机13的构造不限于图2中所示的构造，并且可以适当地修改。例如，节气门49可以被设置在进气通路41中的空气流量计50与压缩机48之间。再循环路径610可以将进气通路41的在压缩机48下游的部分和排气通路42的在涡轮53上游的部分彼此连接。气缸的布局也不限于直列布局，并且可以是V形布局或水平布局。气缸和气门的数目也可以任意修改。

在本实施例中，进行诸如强制进气的开启和关闭(即，高升压和低升压)的二进制控制。然而，HVECU 62可以通过在从全闭状态到全开状态的范围内连续地控制WGV 520的位置(即，开度)来将升压调节到期望的大小。可以采用连续可变阀作为负压调节阀532，使得可以连续地调节待施加到隔膜531的负压的大小。在图2中所示的构造中，不必设置负压调节阀532，并且可以采用电动泵作为负压泵533。HVECU 62可以通过控制电动泵的驱动量来调节待施加到隔膜531的负压的大小。WGV 520可以是常闭阀。用于驱动WGV 520的方案不限于负压，而是可以应用任何方案或电气方案。用于驱动EGR阀631的方案也不限于电气方案，而是可以应用任何方案。

当EGR阀631的开度超过规定的第一开度时，HVECU 62将WGV 520的开度维持在规定的第二开度以上。当在没有将禁止标志设定为1的同时满足强制进气执行条件时，HVECU62将WGV 520的开度设定为涡轮增压开度。在本实施例中，虽然将全闭状态定义为第一开度，将全闭状态定义为第二开度，并且将全闭状态定义为涡轮增压开度，但是，第一开度、第二开度和涡轮增压开度中的每一个分别可以被任意设定。例如，可以将第一开度设定为大于全闭状态并且小于15％的开度。可以将第二开度设定为大于85％且小于全开状态的开度。可以将涡轮增压开度设定为大于全闭状态且小于15％的开度。

在该实施例中，采用汽油发动机作为发动机13。在不受此限制的情况下，可以采用任何内燃发动机作为发动机13，并且也可以采用柴油发动机。

虽然已经描述了本公开的实施例，但是应当理解的是，本文公开的实施例在各个方面都是说明性的而非限制性的。本公开的范围由权利要求书的术语限定，并且意图包括与权利要求书的术语等效的范围和含义内的任何改型。

Claims (7)

1.一种混合动力车辆，包括：

驱动轮；

发动机、第一电动发电机和第二电动发电机，所述发动机、所述第一电动发电机和所述第二电动发电机被机械地联接到所述驱动轮；和

控制器，所述控制器控制所述发动机、所述第一电动发电机和所述第二电动发电机，

所述发动机包括

发动机主体，在所述发动机主体处进行燃烧，

进气通路和排气通路，所述进气通路和所述排气通路被连接到所述发动机主体，

再循环路径，所述再循环路径在不经过所述发动机主体的情况下将所述进气通路和所述排气通路彼此连接，

EGR阀，所述EGR阀被设置在所述再循环路径中，

涡轮增压器，

旁通路径，所述旁通路径被连接到所述排气通路，和

废气旁通阀，所述废气旁通阀被设置在所述旁通路径中，所述EGR阀调整从所述排气通路再循环到所述进气通路的排气的量，

所述涡轮增压器包括

压缩机，所述压缩机被设置在所述进气通路中，以及

涡轮机，所述涡轮机被设置在所述排气通路中，所述压缩机和所述涡轮机被一起旋转，

所述旁通路径从所述排气通路的在所述涡轮机的上游的部分分支出来，由此允许排气绕过所述涡轮机流动，

所述发动机和所述第一电动发电机中的每个通过被插入的行星齿轮被机械地联接到所述驱动轮，

所述行星齿轮和所述第二电动发电机被构造成使得从所述行星齿轮输出的动力和从所述第二电动发电机输出的动力被组合地传递到所述驱动轮，

其中当所述EGR阀的开度超过第一开度时，所述控制器将所述废气旁通阀的开度维持在第二开度以上，

其中当在所述发动机处于第一运行状态的同时满足第一要求时，所述控制器控制所述EGR阀以在所述废气旁通阀的开度被维持在所述第二开度以上的情况下被打开到比所述第一开度大的开度，

当在所述发动机处于第二运行状态的同时满足第二要求时，所述控制器控制所述废气旁通阀以在所述EGR阀被维持在全闭状态的情况下被关闭到比所述第二开度小的规定开度，

所述第一运行状态是指所述发动机要求的转矩小于阈值的状态，

所述第二运行状态是指所述发动机要求的转矩大于所述阈值的状态，

所述第一要求包括所述废气旁通阀的开度等于或大于所述第二开度的要求和所述发动机的升压等于或低于规定值的要求，并且

所述第二要求包括所述EGR阀完全关闭的要求和EGR比率等于或低于规定值的要求，所述EGR比率表示在被供应到所述发动机主体的进气中再循环的排气所占的比率。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中

全闭状态被定义为比所述第二开度小的规定开度。

3.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中

仅当所述EGR阀完全关闭时，所述控制器才允许将所述废气旁通阀关闭到比所述第二开度小的开度。

4.根据权利要求3所述的混合动力车辆，其中

全闭状态被定义为比所述第二开度小的规定开度。

5.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中

所述混合动力车辆还包括：

第一致动器，所述第一致动器根据来自所述控制器的指令来驱动所述EGR阀；和

第二致动器，所述第二致动器根据来自所述控制器的指令来驱动所述废气旁通阀，其中

所述第一要求包括以下要求：自从所述控制器向所述第二致动器发出将所述废气旁通阀完全打开的指令之后已经过去了第一时间段；以及

所述第二要求包括以下要求：自从所述控制器向所述第一致动器发出将所述EGR阀完全关闭的指令之后已经过去了第二时间段。

6.根据权利要求5所述的混合动力车辆，其中

全闭状态被定义为所述第一开度，并且全开状态被定义为所述第二开度。

7.一种混合动力车辆的发动机控制方法，所述混合动力车辆包括：

驱动轮；

发动机、第一电动发电机和第二电动发电机，所述发动机、所述第一电动发电机和所述第二电动发电机被机械地联接到所述驱动轮；和

控制器，所述控制器控制所述发动机、所述第一电动发电机和所述第二电动发电机；

所述发动机包括：

发动机主体，在所述发动机主体处进行燃烧；

进气通路和排气通路，所述进气通路和所述排气通路被连接到所述发动机主体；

再循环路径，所述再循环路径在不经过所述发动机主体的情况下将所述进气通路和所述排气通路彼此连接；

EGR阀，所述EGR阀被设置在所述再循环路径中；

涡轮增压器；

旁通路径，所述旁通路径被连接到所述排气通路，和

废气旁通阀，所述废气旁通阀被设置在所述旁通路径中，所述EGR阀调整从所述排气通路再循环到所述进气通路的排气的量；

所述涡轮增压器包括压缩机，所述压缩机被设置在所述进气通路中；以及涡轮机，所述涡轮机被设置在所述排气通路中，所述压缩机和所述涡轮机被一起旋转，

所述旁通路径允许排气绕过所述涡轮机流动；

所述发动机和所述第一电动发电机中的每个通过被插入的行星齿轮机械地联接到所述驱动轮，

所述行星齿轮和所述第二电动发电机被构造成使得从所述行星齿轮输出的动力和从所述第二电动发电机输出的动力被组合地传递到所述驱动轮；

所述方法包括：通过所述控制器，

确定是否满足第一条件和第二条件两者，所述第一条件是不禁止将所述EGR阀打开的条件，所述第二条件是满足了EGR执行条件的条件；

当满足所述第一条件和所述第二条件时，在将所述废气旁通阀的开度设定为第二开度以上之后将所述EGR阀打开到比第一开度大的开度，并禁止将所述废气旁通阀关闭到比所述第二开度小的开度；

当在所述EGR阀被打开到比所述第一开度大的开度的同时满足EGR停止条件时，在完全关闭所述EGR阀之后取消对将所述废气旁通阀关闭到比所述第二开度小的开度的禁止；

确定是否满足第三条件和第四条件两者，所述第三条件是不禁止将所述废气旁通阀关闭到比所述第二开度小的开度的条件，所述第四条件是满足了强制进气执行条件的条件；

当满足所述第三条件和所述第四条件时，在完全关闭所述EGR阀之后将所述废气旁通阀关闭到比所述第二开度小的开度，并且禁止将所述EGR阀打开；并且

当在所述废气旁通阀被关闭到比所述第二开度小的开度的同时满足强制进气停止条件时，在将所述废气旁通阀的开度设定为所述第二开度以上之后取消对将所述EGR阀打开的禁止。

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