CN111791874B - 混合动力车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混合动力车辆。当满足学习条件时，ECU根据第一映射图开始学习处理并控制节气门的开度。ECU计算当前时间的发动机的实际转速与目标转速之间的差。当差的大小等于或大于规定值时，ECU执行第二学习处理。在第二学习处理中，ECU通过使用来自第一MG的输出扭矩来控制第一MG以将发动机的转速设定为空转转速。基于将发动机的转速设定为空转转速所需的第一MG的扭矩，计算出节气门的开度被校正多少，并且节气门的开度被更新。基于更新的节气门的开度来更新第一映射图。

Description

混合动力车辆

本非临时申请基于2019年4月5日向日本专利局提交的日本专利申请第2019-072540号，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及混合动力车辆。

背景技术

日本专利特开第2015-58924号公开了一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括内燃机、电动发电机和行星齿轮机构。内燃机、电动发电机和输出轴被连接至行星齿轮机构。

发明内容

大气压影响吸入内燃机中的空气量。大气压低的高海拔区域(高区域)处的空气密度比大气压高的低海拔区域(低区域)处的空气密度低。因此，当节气门的开度例如在高区域和低区域之间相等时，在高区域中吸入内燃机的空气量较小。当空气密度变化时，吸入空气量可能与目标值不同。吸入空气量与目标值的差也可能影响内燃机的输出扭矩或转速。

因此，期望学习节气门的开度与吸入内燃机中的空气量之间的关系，以便即使空气密度变化也获得目标吸入空气量。

做出本公开以解决上述问题，并且本公开的目的是当空气密度变化时适当地学习节气门的开度与吸入内燃机中的空气量之间的关系。

(1)根据本公开的混合动力车辆包括：内燃机；旋转电机；行星齿轮机构，内燃机、旋转电机和输出轴被连接到所述行星齿轮机构；节气门，所述节气门被设置在内燃机的进气通路中；以及控制器，所述控制器根据第一信息来控制节气门的开度，所述第一信息表示节气门的开度与吸入内燃机中的空气量之间的关系。控制器在内燃机空转的同时执行用于学习第一信息的学习处理。学习处理包括：用于通过控制旋转电机来将内燃机的转速设定为预定的目标转速的处理以及用于根据第二信息来学习第一信息的处理，第二信息表示将内燃机的转速设定为目标转速所需的旋转电机的扭矩与节气门的开度的校正量之间的关系。

根据该构造，在内燃机空转的同时，执行用于学习第一信息的学习处理。当在内燃机处于稳定状态的空转状态下执行学习的同时，可以执行稳定的学习。

当当前空气密度与预期空气密度不同(空气密度变化)时，在内燃机空转的同时的内燃机的转速与目标转速之间可能会产生差异。在学习处理中，首先，控制旋转电机以将内燃机的转速设定为目标转速。例如，当在每次调节节气门的开度的同时试图将内燃机的转速设定为目标转速时，可能会引起内燃机的转速过冲或下冲。通过使用旋转电机，可以在抑制内燃机转速的过冲或下冲的同时将内燃机的转速设定为目标转速。

基于将内燃机的转速设定为目标转速所需的旋转电机的扭矩来学习第一信息。因此，第一信息可以被学习为适合于当前空气密度的信息。

(2)在一个实施例中，当在内燃机空转的同时的内燃机的转速与目标转速之间的差的大小等于或大于规定值时，控制器执行学习处理。

在执行学习处理时，第一信息可以被学习为适合于当前空气密度的信息。相反，当在包含大的计算误差的情况下执行学习处理时，该计算误差极大地影响第一信息。根据该构造，当在内燃机空转的同时的内燃机的转速与目标转速之间的差的大小等于或大于规定值时，执行学习处理。当在内燃机空转的同时的内燃机的转速比目标转速高规定值或更大时，执行燃油切断控制，这可能会损害用户的舒适度。当在内燃机空转的同时的内燃机的转速比目标转速低规定值或更大时，内燃机可能失速。当需要如上所述的第一信息的学习时，可以通过执行学习处理来学习第一信息。

(3)在一个实施例中，内燃机包括增压进气装置。

例如，当为非增压进气区域和增压进气区域中的每一个进气区域准备第一信息并且选择性地使用第一信息时，理想地，在增压进气装置被启动的规定状态下学习用于增压进气区域的第一信息。然而，在增压进气区域中，由于增压压力变化的影响，学习的精度可能比非增压进气区域中的学习精度低。根据该构造，还根据在内燃机空转的同时学习的第一信息在增压进气区域中控制节气门的开度。通过使用在非增压进气区域中学习到的第一信息，也可以在难以确保学习精度的增压进气区域中进行适合于变化后的空气密度的内燃机的控制。

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

附图说明

图1是示出根据第一实施例的示例性混合动力车辆的整体构造图。

图2是示出发动机的示例性构造的图。

图3是示出图1中所示的混合动力车辆的示例性控制器的图。

图4是用于说明示例性第一映射图的图。

图5是示出在车辆停止并且发动机空转时的发动机、第一MG和输出元件的转速与扭矩之间的关系的(第一)列线图。

图6是示出在车辆停止并且发动机空转时的发动机、第一MG和输出元件的转速与扭矩之间的关系的(第二)列线图。

图7是示出了在车辆停止并且发动机空转时发动机、第一MG和输出元件的转速和扭矩之间的关系的(第三)列线图。

图8是示出了在车辆停止并且发动机空转时发动机、第一MG和输出元件的转速与扭矩之间的关系的(第四)列线图。

图9是用于说明示例性第二映射图的图。

图10是示出由ECU执行的处理中的过程的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本公开的实施例。附图中相同或相应的元件具有被分配的相同的附图标记，并且将不重复其描述。

<整体构造>

图1是示出根据第一实施例的示例性混合动力车辆的整体构造图。参照图1，该混合动力车辆(以下也简称为“车辆”)10包括发动机13、第一电动发电机(以下也称为“第一MG”)14、第二电动发电机(以下也称为“第二MG”)15和行星齿轮机构20。

第一MG 14和第二MG 15各自执行通过被供给驱动电力来输出扭矩的电动机的功能以及通过被供给扭矩来产生电力的发电机的功能。第一MG 14和第二MG 15采用交流(AC)旋转电机。交流旋转电机包括例如永磁体同步电动机，该永磁体同步电动机包括嵌入有永磁体的转子。

第一MG 14和第二MG 15在电力控制单元(PCU)81介于该第一MG 14和第二MG 15与电力存储器18之间的情况下被电连接至电力存储器18。PCU 81包括：第一逆变器16，所述第一逆变器16向第一MG 14供给电力以及从第一MG 14接收电力；第二逆变器17，所述第二逆变器17向第二MG 15提供电力以及从第二MG 15接收电力；以及变换器83。

变换器83向电力存储器18以及第一逆变器16和第二逆变器17供给电力以及从电力存储器18以及第一逆变器16和第二逆变器17接收电力。例如，变换器83可以对来自电力存储器18的电力进行升压变换，并且将升压变换过的电力供给至第一逆变器16或第二逆变器17。可替换地，变换器83可以对从第一逆变器16或第二逆变器17供给的电力进行降压变换，并且将降压变换过的电力供给至电力存储器18。

第一逆变器16可以将来自变换器83的直流(DC)电力转换成交流电力，并且将交流电力供给到第一MG 14。可替代地，第一逆变器16可以将来自第一MG 14的交流电力转换成直流电力，并且将直流电力提供给变换器83。

第二逆变器17可以将来自变换器83的直流电力转换成交流电力，并且将交流电力供给到第二MG 15。可替代地，第二逆变器17可以将来自第二MG 15的交流电力转换成直流电力，并且将直流电力供给到变换器83。

PCU 81利用由第一MG 14或第二MG 15产生的电力对电力存储器18充电，或者利用来自电力存储器18的电力来驱动第一MG 14或第二MG 15。

电力存储器18被安装在车辆10上，作为车辆10的驱动电源(即动力源)。电力存储器18包括多个堆叠起来的电池。电池的示例包括诸如镍金属氢化物电池和锂离子电池的二次电池。电池可以是在正极和负极之间包含液体电解质的电池，或者是包含固体电解质的电池(全固态电池)。电力存储器18应当仅是可再充电的直流电源，并且也可以采用大容量电容器。

发动机13和第一MG 14被联接至行星齿轮机构20。行星齿轮机构20通过将输出扭矩分成第一MG 14的输出扭矩和输出齿轮21的输出扭矩来传输发动机13的输出扭矩。行星齿轮机构20包括单小齿轮行星齿轮机构，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同轴设置的齿圈R、与太阳齿轮S和齿圈R啮合的小齿轮P以及将小齿轮P以可自转且可公转的方式保持的载架C。发动机13具有被联接至载架C的输出轴22。第一MG 14的转子轴23被联接至太阳齿轮S。齿圈R被联接至输出齿轮21。

载架C(发动机13的输出扭矩被传输到所述载架C)用作输入元件，将扭矩输出到输出齿轮21的齿圈R用作输出元件，并且太阳齿轮S(第一MG 14的转子轴23被联接到该太阳齿轮S)用作反作用力元件。即，行星齿轮机构20将来自发动机13的输出分为第一MG 14侧上的输出和输出齿轮21侧上的输出。控制第一MG 14以根据发动机13的输出扭矩输出扭矩。

中间轴25平行于轴线Cnt布置。中间轴25设置有与输出齿轮21啮合的从动齿轮26。在中间轴25中还设置有驱动齿轮27，该驱动齿轮27与差动齿轮28中的齿圈29啮合。设置在第二MG 15中的转子轴30的驱动齿轮31与从动齿轮26啮合。因此，第二MG 15的输出扭矩与从动齿轮26中的输出齿轮21输出的扭矩相加。如此组合的扭矩利用从差动齿轮28横向延伸的驱动轴32和33被传输到驱动轮24，差动齿轮28介于驱动轴32和驱动轴33之间。当驱动扭矩被传输到驱动轮24时，在车辆10中产生驱动力。

机械油泵(在下文中也称为MOP)36与发动机13的输出轴22同轴地设置。MOP 36将具有冷却功能的润滑油例如输送至行星齿轮机构20、第一MG 14、第二MG 15和差动齿轮28。

<发动机的构造>

图2是示出发动机13的示例性构造的图。参照图2，发动机13例如是包括增压进气装置47的直列四缸火花点火内燃机。如图2中所示，发动机13包括例如发动机主体40，该发动机主体40形成有在一个方向上对准的四个气缸40a、40b、40c和40d。

形成在发动机主体40中的进气口的一端和排气口的一端被连接至气缸40a、40b、40c和40d。进气口的一端被设置在每个气缸40a、40b、40c和40d中的两个进气门43打开和关闭。排气口的一端被设置在每个气缸40a、40b、40c和40d中的两个排气门44打开和关闭。气缸40a、40b、40c和40d的进气口的另一端被连接至进气歧管46。气缸40a、40b、40c和40d的排气口的另一端被连接至排气歧管52。

根据第一实施例的发动机13例如是直接喷射发动机，并且通过设置在每个气缸的顶部处的燃料喷射器(未示出)将燃料喷射到每个气缸40a、40b、40c和40d中。气缸40a、40b、40c和40d中的燃料和进气的空气燃料混合物被设置在每个气缸40a、40b、40c和40d中的火花塞45点燃。

图2示出了设置在气缸40a中的进气门43、排气门44和火花塞45，而没有示出设置在其他气缸40b、40c和40d中的进气门43、排气门44和火花塞45。

发动机13设置有增压进气装置47，该增压进气装置47使用排气的能量来对吸入的空气进行增压。增压进气装置47包括压缩机48和涡轮53。

进气通路41具有被连接到进气歧管46的一端以及被连接到进气口的另一端。压缩机48被设置在进气通路41中的规定位置处。在进气通路41的另一端(进气口)和压缩机48之间设置有空气流量计50，该空气流量计50根据流过进气通路41的空气的流量输出信号。在压缩机48的下游设置的进气通路41中布置中间冷却器51，所述中间冷却器51对由压缩机48加压的进气进行冷却。在中间冷却器51与进气歧管46之间设置节气门49，该节气门49能够调节流过进气通路41的进气的流量(吸入空气的量)。

排气通路42具有被连接到排气歧管52的一端以及被连接到消音器(未示出)的另一端。涡轮53被设置在排气通路42中的规定位置处。在排气通路42中，设置有旁通通路54，该旁通通路54将涡轮53的上游的排气旁通至涡轮53的下游的部分，并且设置有废气旁通阀55，该排气旁通阀55被设置在旁通通路中并且能够调节被引导至涡轮53的排气的流量。因此，通过控制废气旁通阀55的位置来调节流入涡轮53中的排气的流量(即，吸入空气的增压压力)。通过涡轮53或废气旁通阀55的排气通过被设置在排气通路42中规定位置处的启动催化转化器56和后处理装置57进行净化，然后被排放到大气中。启动催化转化器56和后处理装置57包含例如三效催化剂。

发动机13设置有排气再循环(EGR)装置58，该排气再循环装置58使排气流入进气通路41中。EGR装置58包括EGR通路59、EGR阀60和EGR冷却器61。EGR通路59允许一些排气作为EGR气体从排气通路42中排出，并将EGR气体引导至进气通路41。EGR阀60调节流过EGR通路59的EGR气体的流量。EGR冷却器61冷却流过EGR通路59的EGR气体。EGR通路59将启动催化剂转换器56和后处理装置57之间的排气通路42的部分连接到压缩机48和空气流量计50之间的进气通路41的部分。

<ECU的构造>

图3是示出图1中所示的混合动力车辆10的示例性控制器(在下文中也称为“电子控制单元(ECU)”)11的图。ECU 11包括：输入和输出设备，该输入和输出设备用于向各种传感器和其他设备供给信号或从各种传感器和其他设备接收信号，存储器11a，所述存储器11a存储各种控制程序或映射图(包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM))；中央处理单元(CPU)11b，所述中央处理单元(CPU)11b执行控制程序，以及计时器，所述计时器计时。存储器11a也可以被单独设置在ECU 11的外部。

ECU 11控制发动机13的运行。ECU 11通过控制PCU 81的运行来控制第一MG 14和第二MG 15。尽管描述了将根据本实施例的ECU 11实施为一个装置的示例，但是ECU 11可以例如由多个控制器来实施。例如，ECU 11可以包括用于协调控制发动机13、第一MG 14和第二MG 15的HV-ECU、用于控制PCU 81的运行的MG-ECU以及用于控制发动机13的运行的发动机ECU。

车速传感器66、加速器位置传感器67、第一MG转速传感器68、第二MG转速传感器69、发动机转速传感器70、涡轮转速传感器71、增压压力传感器72、电池监测单元73、第一MG温度传感器74、第二MG温度传感器75、第一INV温度传感器76、第二INV温度传感器77、催化剂温度传感器78和涡轮温度传感器79被连接至ECU 11。

车速传感器66检测车辆10的速度(车速)。加速器位置传感器67检测加速器踏板的下压量(加速器位置)。第一MG转速传感器68检测第一MG 14的转速。第二MG转速传感器69检测第二MG 15的转速。发动机转速传感器70检测发动机13的输出轴22的转速(发动机转速)。涡轮转速传感器71检测增压进气装置47的涡轮53的转速。增压压力传感器72检测发动机13的增压压力。第一MG温度传感器74检测第一MG 14的内部温度，例如与线圈或磁体相关的温度。第二MG温度传感器75检测第二MG 15的内部温度，例如与线圈或磁体相关的温度。第一INV温度传感器76检测第一逆变器16的温度，例如与开关元件相关的温度。第二INV温度传感器77检测第二逆变器17的温度，例如与开关元件相关的温度。催化剂温度传感器78检测后处理装置57的温度。涡轮温度传感器79检测涡轮53的温度。各种传感器将表示检测结果的信号输出到ECU 11。

电池监测单元73获取表示电力存储器18的剩余电量与满充电容量之比的荷电状态(SOC)，并将表示所获取到的SOC的信号输出至ECU 11。电池监测单元73包括例如检测电力存储器18的电流、电压和温度的传感器。电池监测单元73通过基于检测到的电力存储器18的电流、电压和温度计算SOC来获取SOC。作为计算SOC的方法，可以采用例如通过累积电流值的方法(库仑计数)或通过估计开路电压(OCV)的方法之类的各种已知方法。

<车辆的控制>

可以将车辆10设定或切换到HV行驶模式和EV行驶模式，其中，在HV行驶模式下，发动机13和第二MG 15用作动力源，并且在EV行驶模式下，在发动机13保持停止并且第二MG15由电力存储器18中的电力驱动的情况下车辆行驶。模式设定和模式切换由ECU 11进行。EV行驶模式例如在车速低且要求的驱动力低的低负荷运行区域中被选择，并且在该模式下，发动机13停止并且第二MG 15的输出扭矩用作用于行驶的驱动源。HV行驶模式在车速高且要求的驱动力高的高负荷操作区域中被选择，并且在该模式下，发动机13的输出扭矩与第二MG 15的输出扭矩的组合扭矩被用作用于行驶的驱动源。

在HV行驶模式下，在将从发动机13输出的扭矩传输至驱动轮24时，第一MG 14将反作用力施加至行星齿轮机构20。因此，太阳齿轮S用作反作用力元件。换句话说，为了将发动机13的输出扭矩施加到驱动轮24，第一MG 14被控制为输出抵抗发动机13的输出扭矩的反作用扭矩。在这种情况下，可以执行第一MG 14用作发电机的再生控制。

具体地，ECU 11基于由加速器踏板的下压量或车速确定出的加速器位置来确定要求的驱动力，并基于要求的驱动力来计算发动机13的要求的功率。ECU 11基于计算出的要求的功率来不同地控制发动机13的各个部件，例如节气门49、火花塞45、废气旁通阀55和EGR阀60。

ECU 11基于计算出的要求的功率来确定由发动机13的转速Ne和发动机13的输出扭矩Te定义的坐标系中的发动机13的运行点(转速和输出扭矩)。ECU 11例如将在输出中等于坐标系中的要求的功率的等功率线与预定运行线之间的交点设定为发动机13的运行点。预定运行线表示坐标系中的发动机的扭矩随发动机13的转速Ne的变化而变化的轨迹。例如，通过由实验调节高燃料效率的发动机13的输出扭矩Te的变化轨迹来设定预定运行线。

ECU 11基于发动机13的要求的扭矩(该发动机13的要求的扭矩基于要求的功率而计算出来)来计算所需的吸入发动机13中的空气量。ECU 11基于计算出的吸入空气量来计算节气门49的开度并控制节气门49。第一映射图(该第一映射图是表示节气门49的开度与吸入发动机13中的空气量之间的关系的信息)用于控制节气门49。

图4是用于示出示例性第一映射图的图。图4中的横坐标表示节气门49的开度，并且纵坐标表示被吸入发动机13中的空气量。图4通过示例示出了包括当前第一映射图的多个第一映射图MP1、MP2、MP3和MP4。基于发动机13、节气门49和进气通路41的规格，针对每种空气密度来确定第一映射图MP1、MP2、MP3和MP4中的每一个。第一映射图被存储在存储器11a中。第一映射图对应于根据本公开的示例性“第一信息”。

ECU 11通过对照第一映射图MP检查用于输出要求的功率所需的吸入空气量来确定节气门49的开度。例如，如图4中所示，当将输出要求的功率所需的吸入空气量设定为吸入空气量Ix时，对照第一映射图MP检查吸入空气量Ix，由此获得节气门49的开度OPx。

再次参考图3，ECU 11基于上述运行点控制第一MG 14的扭矩和转速。第一MG 14的扭矩和转速可以根据馈入电流的值或其频率任意地控制。在HV行驶模式下，ECU 11还控制第二MG 15，使得根据加速器位置或车速确定的要求的驱动力被输出至输出齿轮21(驱动轮24)。

当通过下压加速器踏板使发动机13的扭矩Te超过预定水平(增压进气线)时，ECU11通过增压进气装置47开始增压进气，以随着扭矩Te的增大而增大增压压力。通过在关闭方向上控制废气旁通阀55，可以实现增压进气的开始和增压的增大。当不要求增压进气时，废气旁通阀55完全打开。

当车辆保持停止状态(加速器踏板的下压量为零)并且发动机13处于空转状态下时，ECU 11执行稍后将描述的学习处理，然后执行空转停止控制以用于停止发动机13的旋转。

<学习处理>

大气压影响吸入发动机13中的空气量。大气压低的高区域的空气密度低于大气压力高的低区域的空气密度。因此，在例如节气门49的开度在高区域与低区域之间相等的情况下，在高区域中，吸入发动机13中的空气量较小。当空气密度变化时，吸入空气量可能与目标值不同。吸入空气量与目标值的差也可能会影响输出扭矩或发动机13的转速。

根据本实施例的车辆10执行学习处理以用于学习表示节气门49的开度与吸入空气量之间的关系的信息(第一映射图)，使得即使空气密度变化也获得目标吸入空气量。根据本实施例的学习处理包括稍后将描述的第一学习处理和第二学习处理。下面将继续描述学习处理。

当满足学习条件时，执行根据本实施例的学习处理，学习条件是车辆停止并且发动机13空转的条件。当在发动机13处于作为稳定状态的空转状态下时执行学习处理时，可以执行稳定的学习。

当车辆停止并且发动机13空转时，确定发动机13的目标转速(以下，也称为“空转转速”)Nad和为维持空转转速Nad而所需的发动机13的扭矩(以下，也称为“空转扭矩”)Tad。

ECU 11基于空转扭矩Tad计算吸入发动机13中的要求的空气量，并根据上述第一映射图计算用于获得吸入空气量的节气门49的开度。然后，ECU 11控制节气门49打开至计算出的开度，并将发动机13的转速(以下也称为“实际转速”)Ner与表示目标值的空转转速Nad进行比较。例如，根据下面的表达式(1)计算它们之间的差ΔN。

ΔN＝Ner-Nad...(1)

假定差ΔN主要是由于空气密度的变化而引起的。可以通过实验预先确定差ΔN与空气密度的变化量之间的关系。空气密度的变化量与节气门49的开度的校正量之间的关系也可以通过实验预先确定。因此，可以预先确定差ΔN与开度的校正量之间的关系。

通过计算差ΔN，可以计算节气门49的开度的校正量。尽管稍后将描述细节，但是可以基于节气门49的开度的校正量来学习第一信息。

例如，差ΔN可能包含较大的计算误差。在这种情况下，当基于差ΔN学习第一映射图时，学习的精度可能降低。例如，可以考虑到计算误差对第一映射图的影响来执行使用规定的权重系数的学习。在这种情况下，通过多次学习处理，第一映射图被学习为适合于当前空气密度的映射图。

然而，当在车辆停止并且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner比空转转速Nad高规定值或更大时，可能执行燃料切断控制，这可能损害用户的舒适度。当在车辆停止并且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner比空转转速Nad低规定值或更大时，发动机13可能失速。当差ΔN的大小等于或大于上述规定值时，希望第一映射图的学习尽早完成。

ECU 11根据差ΔN的大小是否等于或大于规定值来执行不同的学习处理。具体地，ECU 11在差ΔN的大小小于规定值时执行第一学习处理，并且在差ΔN的大小等于或大于规定值时执行第二学习处理。以下将继续描述第一学习处理和第二学习处理的细节。

<<第一学习处理>>

当差ΔN的大小小于规定值时，执行第一学习处理。在第一学习处理中，通过对基于差ΔN计算出的节气门49的开度的校正量Cv进行加权来学习用于获得基于空转扭矩Tad计算出的吸入空气量IA的节气门49的开度。具体地，根据下面的表达式(2)来学习节气门49的开度OP。系数w是权重系数，并且可以适当地设定。

OP＝OP+(Cv×w)...(2)

因此，更新了用于获得吸入空气量IA的节气门49的开度。

参照图4，例如，假定OP1是用于获得更新的吸入空气量IA的节气门49的开度。在这种情况下，可以得出经过吸入空气量IA和开度OP1的第一映射图MP1作为在计算上适合于空气的当前密度的第一映射图。然后，ECU 11将第一映射图MP更新为第一映射图MP1。

从表达式(2)可以看出，使用了权重系数。因此，在一次学习中更新的第一映射图MP1可能不是最适合当前空气密度的第一映射图。

例如，将最适合当前位置的空气密度的第一映射图假定为第一映射图MP3。然后，当在该位置处满足学习条件时，通过重复的第一学习处理来学习第一映射图，并且通过多次第一学习处理来将第一映射图MP1更新为第一映射图MP3。因此，可以考虑计算误差的影响来学习第一映射图。

<<第二学习处理>>

当差ΔN的大小等于或大于规定值时，执行第二学习处理。在第二学习处理中，当在车辆停止并且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner与表示目标值的空转转速Nad之间的差ΔN的大小等于或大于规定值时，首先控制第一MG 14以将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad。在这种情况下，发动机13的输出扭矩保持不变。

例如，当在每次调节节气门49的开度的同时试图将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad时，可能引起发动机13的转速的过冲或下冲。通过使用第一MG 14将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad，发动机13的实际转速Ner可以被设定为空转转速Nad，同时抑制发动机13的转速的过冲或下冲的发生。

然后，计算将发动机13的转速Ne设定为空转转速Nad所需的第一MG 14的输出扭矩(以下也称为“附加扭矩”)，并对照稍后描述的第二映射图检查该附加扭矩，使得计算出节气门49的开度的校正量Cv。然后，基于计算出的节气门49的开度的校正量Cv来更新第一映射图。由于此更新不像第一次学习处理那样涉及加权，所以在不进行多次第二学习处理的情况下，第一映射图可以适合于空气变化后的密度。

下面将参考具体示例描述第二学习处理。图5至图8是表示当车辆停止并且发动机13空转时的发动机13、第一MG 14和输出元件的转速与扭矩之间的关系的列线图。被联接到中间轴25(图1)的齿圈R用作输出元件。纵坐标上的位置表示每个元件(发动机13、第一MG14和输出元件)的转速，并且纵坐标上的间隔表示行星齿轮机构20的齿轮比。

首先，将参照图5和图6描述已经在高区域中使用了一定时间段的车辆10已经移到低区域的示例。图5和图6示出了已经在空气密度低的位置使用了一定时间段的车辆10已经移到空气密度高的位置的示例。假定例如通过在高区域中重复的第一学习处理，第一映射图已经被学习为适合于高区域中的空气密度的映射图。

参照图5，实线L1表示高区域中的发动机13、第一MG 14和输出元件(移动之前)的转速和扭矩之间的关系。虚线L2表示低区域中的发动机13、第一MG 14和输出元件(移动之后)的转速和扭矩之间的关系。

在高区域中，由于已将第一映射图学习为适合高区域中的空气密度的映射图(例如，通过第一学习处理)，所以在车辆停止并且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner达到空转Nad(实线L1)。

当车辆10从高区域移到低区域时，空气密度变高。因此，在通过学习处理将第一映射图学习为适合于低区域的映射图之前，当根据第一映射图控制节气门49的开度时，如虚线L2所示，在车辆停止且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner达到比空转Nad高的转速Ne1(＞Nad)。

通过将转速Ne1替换表达式(1)中的发动机13的实际转速Ner，可以在以下的表达式(3)中表示在这种情况下的差ΔN1。

ΔN1＝Ne1-Nad...(3)

当差ΔN1的大小等于或大于规定值时，即，当发动机13的实际转速Ne1比空转转速Nad高规定值或更多时，可以进行诸如燃料切断的控制。为了抑制这种情况，ECU 11计算将发动机13的实际转速Ne1设定为空转转速Nad所需的第一MG 14的输出扭矩(附加扭矩)，并且控制第一MG 14输出通过将附加扭矩与当前输出扭矩相加而计算出的扭矩。因此，发动机13的转速被设定为空转转速Nad。

参照图6，图6假定了计算反作用扭矩(负方向上的扭矩)Tg1作为附加扭矩的示例。具体地，除了已经从第一MG 14输出的原始输出扭矩之外，还输出附加扭矩Tg1。因此，如实线L3所示，在车辆停止并且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner达到空转转速Nad。当第一MG 14在虚线L2所示的状态下自由(输出扭矩为零)时，在实线L3所示的状态下，第一MG 14输出附加扭矩Tg1作为输出扭矩。

由于第一MG 14除了原始输出扭矩之外还输出附加扭矩Tg1，因此已经达到转速Ne1的发动机13的实际转速Ner被抑制为空转转速Nad。在这种情况下，发动机13的输出扭矩保持不变。由第一MG 14抑制的发动机13的实际转速Ner的值不一定必须与空转转速Nad严格地相等，并且还包括它们之间的差在一定范围内的示例。

然后，ECU 11基于附加扭矩Tg1计算节气门49的开度的校正量Cv。具体地，ECU从存储器11a读取表示附加扭矩与开度的校正量之间的关系的第二映射图，并对照第二映射图检查附加扭矩。因此，计算节气门49的开度的校正量Cv。第二映射图对应于根据本公开的示例性“第二信息”。

图9是用于示出示例性第二映射图的图。图9中的横坐标表示附加扭矩，并且纵坐标表示节气门49的开度的校正量。第二映射图存储在例如ECU 11的存储器11a中。图9以符号“-”示出负方向上的扭矩，以符号“+”示出正方向上的扭矩。

例如，ECU 11通过对照第二映射图检查附加扭矩“-Tg1”来获得节气门49的开度的校正量“-Cv1”。开度的校正量的符号“-”表示减小方向上的节气门49的开度校正。开度的校正量的符号“+”表示增大方向上的节气门49的开度的校正。ECU 11通过将开度的校正量“-Cv1”与节气门49的开度OP相加来更新节气门49的开度。节气门49的更新的开度可以在下面的表达式(4)中作为一般表达式来表达。

OP＝OP+Cv...(4)

再次参考图4，ECU 11基于开度的校正量“-Cv1”来校正第一映射图。假定ECU 11已经通过将开度的校正量“-Cv1”与用于获得吸入空气量IA的节气门49的开度OP相加而将该用于获得吸入空气量IA的节气门49的开度更新到开度OP 3。在这种情况下，可以得出经过吸入空气量IA和开度OP 3的第一映射图MP3作为适合于低区域(移动之后)的空气密度的第一映射图。ECU 11将第一映射图MP更新为经过吸入空气量IA和开度OP3的映射图MP3。即，在不使用权重系数的情况下，将当前计算出的差ΔN反映在第一映射图上。

现在将参照图7和图8描述已经在低区域中使用了一定时间段的车辆10已经移到高区域的示例。图7和图8示出了已经在空气密度高的位置使用了一定时间的车辆10已经移到空气密度低的位置的示例。例如，假定通过在低区域中重复的第一学习处理，第一映射图已经被学习为适合于低区域中的空气密度的映射图。

参照图7，实线L4表示在低区域中(移动之前)的发动机13、第一MG 14和输出元件的转速与扭矩之间的关系。虚线L5表示在高区域(移动之后)中的发动机13、第一MG 14和输出元件的转速和扭矩之间的关系。

在低区域中，例如，通过第一学习处理，第一映射图已经被更新为适合于在低区域中的空气密度的映射图。因此，在车辆停止且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner达到空转转速Nad(实线L4)。

当车辆10从低区域移到高区域时，空气密度降低。因此，在通过学习处理将第一映射图学习到适合于高区域的映射图之前，当根据第一映射图控制节气门49的开度时，如虚线L5所示，在车辆停止且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner达到比空转转速Nad低的转速Ne2(＜Nad)。

在这种情况下的差ΔN2可以通过将转速Ne2替换表达式(1)中的发动机13的实际转速Ner而在下面的表达式(5)中表示。

ΔN2＝Ne2-Nad...(5)

当差ΔN2的大小等于或大于规定值时，即，当发动机13的实际转速Ne2比空转转速Nad低规定值或更大时，发动机13可能失速。为了抑制这种情况，ECU 11计算附加扭矩并控制第一MG 14以输出通过将附加扭矩与当前输出扭矩相加而计算出的扭矩。因此，发动机13的转速Ne2被设定为空转转速Nad。具体方法类似于参考图5至图6描述的方法。

参照图8，图8假定扭矩Tg2被计算为附加扭矩的示例。具体地，除了已经从第一MG14输出的原始输出扭矩之外，还输出附加扭矩Tg2。如实线L6所示，在车辆停止并且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner达到空转转速Nad。

ECU 11对照第二映射图检查附加扭矩Tg2，并计算从高区域向低区域移动时的节气门49的开度的校正量Cv。

再次参照图9，ECU 11通过对照第二映射图检查附加扭矩“+Tg2”来获得节气门49的开度的校正量“+Cv2”。

再次参考图4，ECU 11基于开度的校正量“+Cv2”校正第一映射图。特别地，假定ECU11已经通过将开度的校正量“+Cv2”与用于获得吸入空气量IA的节气门49的开度OP相加而将该用于获得吸入空气量IA的节气门49的开度更新到开度OP4。在这种情况下，可以得出经过吸入空气量IA和开度OP4的第一映射图MP4作为适合于高区域(移动后)的空气密度的第一映射图。ECU 11将第一映射图MP更新为经过吸入空气量IA和开度OP4的映射图MP4。

当在车辆停止并且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner与空转转速Nad之间的差ΔN的大小等于或大于规定值时，控制第一MG 14以将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad。通过控制第一MG 14将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad。发动机13的实际转速Ner可以被设定为空转转速Nad，同时抑制发动机13的转速的过冲或下冲的发生。

然后，基于将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad所需的第一MG 14的附加扭矩而如上所述地更新第一映射图。因此，可以在不进行多次学习处理的情况下将第一映射图更新为适合于移动后的空气密度的映射图。

<由控制器执行的处理>

图10是示出由ECU 11执行的处理过程的流程图。该流程图在每个规定的控制周期由ECU 11重复执行。尽管描述过ECU 11的软件处理来执行图10中所示的步骤(以下简称为“S”的步骤)的示例，但是它们中的一些或全部可以由ECU 11中制造的硬件(电路)来执行。

ECU 11判定是否已经满足学习条件(S1)。具体地，ECU 11判定车辆是否停止并且发动机13空转。当不满足学习条件时(在S1中为“否”)，ECU 11退出处理。

当已经满足学习条件时(在S1中为是)，ECU 11开始学习处理。具体地，首先，ECU11从存储器11a读取第一映射图并且根据第一映射图控制节气门49的开度(S3)。具体地，ECU 11基于用于维持空转转速Nad所需的空转扭矩Tad来计算所需的吸入发动机13中的空气量IA。ECU 11通过对照第一映射图检查吸入空气量IA来获得节气门49的开度的目标值。ECU 11然后控制节气门49以将其开度设定为目标值。

然后，ECU 11根据上述表达式(1)根据第一映射图计算当节气门49被控制时的发动机13的实际转速Ner与空转转速Nad之间的差ΔN。然后，ECU 11判定在S5中计算出的差ΔN的大小是否等于或大于规定值(S7)。

当差ΔN的大小小于规定值时(在S7中为否)，ECU 11执行第一学习处理。当差ΔN的大小小于规定值时，发动机13的燃料切断控制或失速的可能性较小。然后，在这种情况下，考虑到差ΔN包含计算偏差的可能性，ECU 11根据上述表达式(2)在当前计算出的差ΔN被加权的情况下更新节气门49的开度以获得吸入空气量IA，并且进一步更新第一映射图。

更具体地，首先，ECU 11将差ΔN转换为节气门49的开度的校正量Cv。然后，ECU 11在对节气门49的开度的校正量Cv加权的情况下更新节气门49的开度以获得吸入空气量IA(S9)。然后，ECU 11将第一映射图更新为经过吸入空气量IA和更新的节气门49的开度的第一映射图(S11)。

当差ΔN的大小等于或大于规定值时(S7中为是)，ECU 11执行第二学习处理。当差ΔN的大小等于或大于规定值时，可能发生燃料切断控制或发动机13失速。为了避免这种情况，ECU 11像在第一学习处理中那样在没有加权的情况下在第一映射图上反映当前的差ΔN。

具体地，首先，ECU 11控制第一MG 14以将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad(S13)。在这种情况下，发动机13的输出扭矩不变。

然后，ECU 11计算将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad所需的第一MG14的输出扭矩(附加扭矩)(S15)。

然后，ECU 11从存储器11a读取第二映射图，并对照第二映射图检查在S15中计算出的附加扭矩。ECU 11因此计算节气门49的开度的校正量Cv(S17)。

ECU 11通过使用在S17中计算出的开度的校正量Cv，根据上述表达式(4)来更新节气门49的开度以获得吸入空气量IA(S19)。ECU 11将第一映射图更新为经过吸入空气量IA和更新的节气门49的开度的第一映射图(S21)。

如上所述，当在车辆停止并且发动机13空转的同时的发动机13的实际转速Ner和空转转速Nad之间的差ΔN的大小等于或大于规定值时，执行第二学习处理。在第二学习处理中，首先，控制第一MG 14以将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad。通过使用第一MG 14，可以在抑制发动机13的转速的过冲或下冲的发生的同时，将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad。

基于将发动机13的实际转速Ner设定为空转转速Nad所需的第一MG 14的附加扭矩来获得节气门49的开度的校正量Cv。利用开度的校正量Cv来更新用于获得吸入发动机13中的空气量IA的节气门49的开度，并且将当前的第一映射图校正为经过吸入空气量IA和更新后的节气门49的开度的第一映射图。因此，可以将第一映射图更新为适合于移动后的空气密度的映射图，而无需执行多次学习处理。由于根据更新的第一映射图控制发动机13，因此可以根据需要控制发动机13。

通过如上所述的学习处理而更新的第一映射图也用于增压进气装置47被启动的增压进气区域。例如，可以针对非增压进气区域和增压进气区域中的每个准备第一映射图，该第一映射图是表示节气门49的开度与吸入发动机13中的空气量之间的关系的信息。在这种情况下，期望在增压进气装置47被启动的规定状态下学习在增压进气区域中使用的第一映射图。

然而，在增压进气区域中，由于增压压力变化的影响，学习的精度可能比非增压进气区域中的学习精度低。

在本实施例中，也根据在车辆停止且发动机13空转时学习的第一映射图在增压进气区域中控制节气门49的开度。通过使用在非增压进气区域中学习到的映射图，也可以在难以确保学习精度的增压进气区域中进行适于改变后的空气密度的发动机13的控制。

(第一变型)

在该实施例中，将车辆停止并且发动机13空转的条件定义为学习条件。然而，学习条件不限于车辆停止并且发动机13空转的条件，而应当仅是可以确保稳定学习的条件。例如，当发动机13处于空转状态(该空转状态为稳定状态)下时，可以执行稳定的学习。

在第一变型中，描述了将车辆行驶并且发动机13空转的条件限定为学习条件的示例。在混合动力车辆中，发动机13在行驶期间也可以空转。

具体地，在从HV行驶模式切换至EV行驶模式时，ECU 11执行学习处理，然后执行空转停止控制。具体地，当从HV行驶模式切换为EV行驶模式时，ECU 11在发动机13被设定为空转状态下的情况下进行学习处理，并且在学习处理之后使发动机13停止。

在车辆正在行驶中且发动机13空转的同时，如在本实施例中那样确定发动机的目标转速(空转转速)Nad和维持空转转速Nad所需的发动机13的扭矩(空转扭矩)Tad。

由于在车辆正在行驶且发动机13空转的同时执行学习处理，即，在发动机13处于空转状态(该空转状态是稳定状态)下时执行学习处理，因此可以执行本实施例中的稳定学习。

(第二变型)

在实施例中，将车辆停止并且发动机13空转的条件限定为学习条件。在第一变型中，将车辆正在行驶并且发动机13空转的条件限定为学习条件。上述条件的组合也可以限定为学习条件。具体地，可以将(1)车辆停止并且发动机13空转的条件或者(2)车辆正在行驶并且发动机13空转的条件限定为学习条件。当满足(1)或(2)之一时，执行学习处理。

车辆停止并且发动机13空转的情况(1)以及车辆正在行驶和发动机13空转的情况(2)都落入在发动机13处于空转状态下(该空转状态是稳定状态)的情况下。因此，通过在这样的条件下进行学习处理，可以与实施例以及第一变型同样地进行稳定的学习。

尽管已经描述了本公开的实施例，但是应当理解，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的条款限定，并且意图包括与权利要求的条款等同的范围和含义内的任何变型。

Claims (2)

1.一种混合动力车辆，包括：

内燃机；

旋转电机；

行星齿轮机构，所述内燃机、所述旋转电机和输出轴被连接到所述行星齿轮机构；

节气门，所述节气门被设置在所述内燃机的进气通路中；以及

控制器，所述控制器根据第一信息来控制所述节气门的开度，所述第一信息表示所述节气门的开度与吸入所述内燃机中的空气量之间的关系，其中：

所述控制器在所述内燃机空转的同时执行用于学习所述第一信息的学习处理，并且

所述学习处理包括：

用于通过控制所述旋转电机来将所述内燃机的转速设定为预定的目标转速的处理，以及

用于根据第二信息来学习所述第一信息的处理，所述第二信息表示将所述内燃机的转速设定为所述目标转速所需的所述旋转电机的扭矩与所述节气门的开度的校正量之间的关系，

其中：当在所述内燃机空转的同时的所述内燃机的转速与所述目标转速之间的差的大小等于或大于规定值时，所述控制器执行所述学习处理。

2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中：

所述内燃机包括增压进气装置。

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