CN116968724A - 混合动力车 - Google Patents

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CN116968724A CN202310426619.8A CN202310426619A CN116968724A CN 116968724 A CN116968724 A CN 116968724A CN 202310426619 A CN202310426619 A CN 202310426619A CN 116968724 A CN116968724 A CN 116968724A
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idle
engine
ignition timing
control
catalyst warm
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井户侧正直
安藤宏和
内田孝宏
浅见良和
绳田英和
那须隼平
今井创一
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Abstract

一种混合动力车，具备发动机、第1电动机、第2电动机、蓄电装置、控制装置。所述控制装置构成为，在怠速关闭时执行急速催化剂预热的情况下，以使得所述发动机一边输出预定转矩一边以第1预定转速运转的方式控制所述发动机和所述第1电动机，并且以使得输出基于要求驱动力的驱动力的方式控制所述第2电动机。

Description

混合动力车
技术领域
本发明涉及混合动力车，详细地说，涉及具备机械地连接于在排气系统安装有净化装置的发动机的输出轴的能够发电的第1电动机、和能够输入输出行驶用的动力的第2电动机的混合动力车。
背景技术
以往，作为这种技术，提出了一种发动机装置，在催化剂温度小于活性化温度且加速器关闭等条件成立了时，执行通过进行压缩行程、膨胀行程中的燃料喷射和点火正时的大幅延迟来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急速催化剂预热(例如，参照日本特开2021-175889)。在该发动机装置中，在执行急速催化剂预热时，基于发动机的转速对点火正时进行反馈控制。
发明内容
急速催化剂预热通常在指示了发动机的怠速运转时(怠速开启时)进行，在没有指示发动机的怠速运转时(怠速关闭时)，通常使发动机进行负荷运转，所以无法进行急速催化剂预热。在具备机械地连接于在排气系统安装有净化装置的发动机的输出轴的能够发电的第1电动机、和能够输入输出行驶用的动力的第2电动机的混合动力车中，能够通过第2电动机进行行驶，所以希望即便在怠速关闭时也进行急速催化剂预热，但由于怠速开启时的发动机、第1电动机的控制与怠速关闭时的发动机、第1电动机的控制不同，所以，无法将怠速开启时的急速催化剂预热控制直接用于怠速关闭时。
本发明的混合动力车的主要目的在于，在怠速关闭时执行更合适的急速催化剂预热控制。
本发明的混合动力车为了达成上述的主要目的而采用了以下的技术方案。
本发明的第1方案所涉及的混合动力车，具备：
发动机，在所述发动机中具有对排气进行净化的催化剂的净化装置安装于排气系统，且所述发动机具有缸内喷射阀；
第1电动机，机械地连接于所述发动机的输出轴，并且能够发电；
第2电动机，能够输入、输出行驶用的动力；
蓄电装置，能够与所述第1电动机及所述第2电动机进行电力的输送；以及
控制装置，控制所述发动机、所述第1电动机以及所述第2电动机。
所述控制装置构成为，在没有指示所述发动机的怠速运转的怠速关闭时，执行通过使所述发动机在压缩行程或膨胀行程中进行燃料喷射并且使点火正时延迟而进行运转来对所述净化装置的催化剂进行预热的急速催化剂预热的情况下，以使得所述发动机一边输出预定转矩一边以第1预定转速运转的方式控制所述发动机和所述第1电动机，并且以使得输出基于要求驱动力的驱动力的方式控制所述第2电动机。
根据这样的构成，控制装置，在没有指示发动机的怠速运转的怠速关闭时，执行通过使发动机在压缩行程或膨胀行程中进行燃料喷射并且使点火正时延迟而进行运转来对净化装置的催化剂进行预热的急速催化剂预热的情况下，以使得发动机一边输出预定转矩一边以第1预定转速运转的方式控制发动机和第1电动机，并且以使得输出基于要求驱动力的驱动力的方式控制第2电动机。由此，能够在怠速关闭时执行更合适的急速催化剂预热控制。此外，为了以一边输出预定转矩一边成为第1预定转速的方式使发动机运转，以使得发动机成为第1预定转速的方式对第1电动机进行转速控制，并以使得从发动机输出预定转矩的方式对空气量进行控制即可。
在上述第1方案所涉及的混合动力车的基础上，可以是，所述控制装置，在所述怠速关闭时执行所述急速催化剂预热的情况下，使用基于所述第1电动机的输出转矩推定的推定发动机转矩，针对所述发动机的空气量和/或点火正时进行使用了比例项和积分项的第1反馈控制。
“以使得发动机成为第1预定转速的方式对第1电动机进行转速控制时的从发动机输出的转矩”能够根据从第1电动机输出的转矩来进行推定。因而，能够使用基于第1电动机的输出转矩推定的推定发动机转矩，以使得推定发动机转矩成为所期望的转矩的方式，针对发动机的空气量、点火正时进行反馈控制。通过进行这样的第1反馈控制，能够使发动机成为比较稳定的运转状态地进行急速催化剂预热。
在上述第1方案所涉及的混合动力车的基础上，可以是，所述控制装置，在所述推定发动机转矩成为了小于比所述预定转矩小的基准转矩时，以使得所述推定发动机转矩成为所述基准转矩以上的方式进行所述第1反馈控制。
根据这样的构成，仅在推定发动机转矩成为了小于基准转矩时进行第1反馈控制，所以能够避免过度进行控制的情况，减轻控制装置的负荷。另外，不会打破来自发动机的排气量与向催化剂的供给能量的最佳平衡，能够持续进行以排气减低为优先的发动机控制。
在上述第1方案所涉及的混合动力车的基础上，可以是，所述控制装置，在指示了所述发动机的怠速运转的怠速开启时执行所述急速催化剂预热的情况下，以使得所述发动机以第2预定转速自主运转的方式控制所述发动机和所述第1电动机，并且以使得输出基于要求驱动力的驱动力的方式控制所述第2电动机，并且，使用所述发动机的转速，针对所述发动机的空气量和/或点火正时进行使用了比例项和积分项的第2反馈控制。
根据这样的构成，能够在怠速开启时也使发动机成为比较稳定的运转状态地进行急速催化剂预热。
在上述第1方案所涉及的混合动力车的基础上，可以是，所述控制装置，在执行着所述急速催化剂预热的期间中从所述怠速关闭切换为所述怠速开启时，使所述第1反馈控制中的积分项衰减，在执行着所述急速催化剂预热的期间中从所述怠速开启切换为所述怠速关闭时，使所述第2反馈控制中的积分项衰减。
在上述第1方案所涉及的混合动力车的基础上，可以是，所述控制装置，关于针对空气量的反馈控制的积分项，基于当时的吸入空气量使其衰减，关于针对点火正时的反馈控制的积分项，基于针对多个状态预先确定的模式使其衰减。
在上述第1方案所涉及的混合动力车的基础上，可以是，所述控制装置，在通过所述第1电动机使所述发动机的转速上升时，禁止所述第1反馈控制。
这是因为，该情况下的第1电动机的输出转矩不再反映出从发动机输出的转矩，所以不应该执行第1反馈控制。
在上述第1方案所涉及的混合动力车的基础上，可以是，所述控制装置，在执行着所述急速催化剂预热的期间中从所述怠速关闭切换为所述怠速开启时和从所述怠速开启切换为所述怠速关闭时，关于针对点火正时的反馈控制的积分项，将其保持预定时间。
根据这样的构成，能够抑制点火正时的骤变。
在上述第1方案所涉及的混合动力车的基础上，可以是，所述控制装置，在执行着所述急速催化剂预热的期间中伴随于从所述怠速关闭向所述怠速开启的切换而切换了反馈控制时和伴随于从所述怠速开启向所述怠速关闭的切换而切换了反馈控制时，点火正时被向与切换后的点火正时基础值不同的方向补正的情况下，以使得点火正时被向所述点火正时基础值的方向补正的方式修正切换后的反馈控制中的积分项。
根据这样的构成，能够抑制点火正时被向与切换后的点火正时基础值不同的方向补正的情况。
在上述第1方案所涉及的混合动力车的基础上，可以是，所述控制装置，在执行着所述急速催化剂预热的期间中伴随于从所述怠速关闭向所述怠速开启的切换而切换了反馈控制时和伴随于从所述怠速开启向所述怠速关闭的切换而切换了反馈控制时，使点火正时朝向切换后的点火正时基础值逐渐变化(渐变)。
根据这样的构成，能够抑制点火正时的骤变。
在上述第1方案所涉及的混合动力车的基础上，可以是，所述控制装置，在执行着所述急速催化剂预热的期间中伴随于从所述怠速关闭向所述怠速开启的切换而切换了反馈控制时和伴随于从所述怠速开启向所述怠速关闭的切换而切换了反馈控制时，使上下限保护值朝向切换后的上下限保护值逐渐变化。
根据这样的构成，能够避免虽然使点火正时朝向切换后的点火正时基础值逐渐变化，但因切换后的上下限保护值而点火正时骤变的情况。
附图说明
以下，参照附图对本发明的例示性的实施方式的特征、优点、以及技术和产业意义进行说明，附图中同样的附图标记表示同样的要素，并且，其中：
图1是示出作为本发明的一实施例的混合动力车20的构成的概略的构成图；
图2是示出发动机22的构成的概略的构成图；
图3是示出由发动机ECU24、HVECU70等执行的急速催化剂预热控制的一例的流程图；
图4是怠速开启用的反馈控制处理的一例的流程图；
图5是怠速关闭用的反馈控制处理的一例的流程图；
图6是怠速关闭用的反馈控制的开始处理的一例的流程图；
图7是示出在怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的反馈控制中作为阈值Tref1和收敛转矩Tref2而均使用了值0的情况下的推定转矩Test的时间变化的一例的说明图；
图8是示出怠速开启与怠速关闭的切换时的对急速催化剂预热控制的点火正时Tp进行切换的切换时点火正时处理的一例的流程图；
图9是示出在怠速开启与怠速关闭之间进行了切换时的点火正时Tp和上下限保护值Tlim的变化的情形的一例的说明图；
图10是示出空气量积分项衰减量设定处理的一例的流程图；
图11是示出点火正时积分项衰减量设定处理的一例的流程图；
图12是示出点火正时反馈控制的模式和衰减量Tatt的一例的一览的说明图。
具体实施方式
接着，使用实施例对用于实施本发明的方案进行说明。
实施例
图1是示出作为本发明的一实施例的混合动力车20的构成的概略的构成图，图2是示出发动机22的构成的概略的构成图。如图1所示，实施例的混合动力车20具备发动机22、行星齿轮30、马达MG1、MG2、变换器41、42、电池50、混合动力用电子控制单元(以下，称作HVECU)70。
发动机22例如构成为使用汽油、轻油等燃料并通过进气、压缩、膨胀(爆发燃烧)、排气这4个行程来输出动力的6气缸的内燃机。如图2所示，发动机22具有向进气口喷射从燃料供给装置150经由低压供给管153供给的燃料的进气口喷射阀126、和向气缸内喷射从燃料供给装置150经由高压供给管158供给的燃料的缸内喷射阀127。缸内喷射阀127配置于燃烧室129的顶部的大致中央，使燃料呈喷雾状地喷射。火花塞130以能够对从缸内喷射阀127呈喷雾状地喷出的燃料进行点火的方式配置于缸内喷射阀127的附近。发动机22通过具有进气口喷射阀126和缸内喷射阀127，能够在进气口喷射模式、缸内喷射模式、共用喷射模式中的任一模式下运转。在进气口喷射模式下，将由空气滤清器122清洁后的空气向进气管123吸入并使其通过节气门124、稳压罐125，并且从进气管123的比稳压罐125靠下游侧的进气口喷射阀126喷射燃料，使空气与燃料混合。然后，使该混合气经由进气门128向燃烧室129吸入，利用火花塞130产生的电火花使其爆发燃烧，将在缸膛内被该能量按下的活塞132的往复运动变换为曲轴23的旋转运动。在缸内喷射模式下，与进气口喷射模式同样地将空气向燃烧室129吸入，在进气行程、压缩行程中从缸内喷射阀127喷射燃料，利用火花塞130产生的电火花使其爆发燃烧来获得曲轴23的旋转运动。在共用喷射模式下，在将空气向燃烧室129吸入时从进气口喷射阀126喷射燃料，并且在进气行程、压缩行程中从缸内喷射阀127喷射燃料，利用火花塞130产生的电火花使其爆发燃烧来获得曲轴23的旋转运动。这些喷射模式基于发动机22的运转状态进行切换。从燃烧室129经由排气门133排出到排气管134的排气经由净化装置135向外气排出。净化装置135具有对排气中的一氧化碳(CO)、烃(HC)、氮氧化物(NOx)等有害成分进行净化的净化催化剂(三元催化剂)135a。
燃料供给装置150构成为将燃料箱151内的燃料向发动机22的进气口喷射阀126、缸内喷射阀127供给的装置。燃料供给装置150具备燃料箱151、进料泵152、低压供给管153、逆止阀154、溢流管155、溢流阀156、高压泵157、高压供给管158。
进料泵152构成为接受来自未图示的电池的电力的供给而工作的电动泵，配置于燃料箱151内。该进料泵152将燃料箱151内的燃料向低压供给管153供给。低压供给管153连接于进气口喷射阀126。逆止阀154设置于低压供给管153，容许从进料泵152侧向进气口喷射阀126侧的方向的燃料的流动并且限制反方向的燃料的流动。
溢流管155连接于低压供给管153和燃料箱151。溢流阀156设置于溢流管155，在低压供给管153内的燃压小于阈值Pflolim时闭阀并且在低压供给管153内的燃压为阈值Pflolim以上时开阀。当溢流阀156开阀时，低压供给管153内的燃料的一部分经由溢流管155返回到燃料箱151。这样一来，抑制了低压供给管153内的燃压变得过大的情况。
高压泵157构成为通过来自发动机22的动力(在实施例中为对进气门128进行开闭的进气凸轮轴的旋转)驱动并且将低压供给管153的燃料加压而向高压供给管158供给的泵。高压泵157具有连接于高压泵157的吸入口并且在将燃料加压时开闭的电磁阀157a、连接于高压泵157的排出口并限制燃料的倒流并且保持高压供给管158内的燃压的止回阀157b、以及通过发动机22的旋转(进气凸轮轴的旋转)而工作(在图1中的上下方向上移动)的柱塞157c。该高压泵157，在发动机22的运转过程中，在电磁阀157a开阀了时将低压供给管153的燃料吸入，将在电磁阀157a闭阀了时通过柱塞157c压缩后的燃料经由止回阀157b向高压供给管158间歇性地送入，由此将向高压供给管158供给的燃料加压。
发动机22由发动机ECU24进行运转控制。虽未图示，但发动机ECU24具备具有CPU、ROM、RAM、闪速存储器、输入输出端口、通信端口的微型计算机。
经由输入端口向发动机ECU24输入对发动机22进行运转控制所需的来自各种传感器的信号。作为向发动机ECU24输入的信号，例如可以举出来自检测发动机22的曲轴23的旋转位置的曲轴位置传感器140的曲轴角θcr、来自检测发动机22的冷却水的温度的水温传感器142的冷却水温度Tw。也可以举出来自检测对进气门128进行开闭的进气凸轮轴的旋转位置、对排气门133进行开闭的排气凸轮轴的旋转位置的凸轮位置传感器144的凸轮角θci、θco。还可以举出来自检测节气门124的位置的节气门位置传感器124a的节气门开度TH、来自安装于进气管123的比节气门124靠上游侧处的空气流量计123a的吸入空气量Qa、来自安装于进气管123的比节气门124靠上游侧处的温度传感器123t的进气温度Ta、来自安装于稳压罐125的压力传感器125a的稳压罐压力Ps。还可以举出来自安装于排气管134的比净化装置135靠上游侧处的前空燃比传感器137的前空燃比AF1、来自安装于排气管134的净化装置135与PM过滤器136之间的后空燃比传感器138的后空燃比AF2。还可以举出来自安装于燃料箱151的燃温传感器151t的燃温Tftnk、来自安装于进料泵152的转速传感器152a的进料泵152的转速Np、来自安装于低压供给管153的进气口喷射阀126附近(例如，低压输送管道)的燃压传感器153p的低压燃压(向进气口喷射阀126供给的燃料的压力)PL、来自安装于高压供给管158的缸内喷射阀127附近(例如，高压输送管道)的燃压传感器158p的高压燃压(向缸内喷射阀127供给的燃料的压力)PH。
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输出的信号，例如可以举出向节气门124的控制信号、向进气口喷射阀126的控制信号、向缸内喷射阀127的控制信号、向火花塞130的控制信号、向能够变更进气门128的开闭正时的可变气门正时机构139的控制信号等。也可以举出向燃料供给装置150的进料泵152的控制信号、向高压泵157的电磁阀157a的控制信号。
发动机ECU24经由通信端口与HVECU70连接。发动机ECU24基于来自曲轴位置传感器140的发动机22的曲轴角θcr运算发动机22的转速Ne。另外，发动机ECU24基于来自空气流量计123a的吸入空气量Qa和发动机22的转速Ne运算负荷率(发动机22的在1循环中实际吸入的空气的容积相对于每1循环的行程容积的比)KL。
如图1所示，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的齿圈连接有经由差速齿轮38连结于驱动轮39a、39b的驱动轴36。在行星齿轮30的齿轮架连接有发动机22的曲轴23。
马达MG1例如构成为同步发电电动机，如上述那样，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，转子连接于驱动轴36。变换器41、42用于马达MG1、MG2的驱动并且经由电力线54连接于电池50。通过由马达用电子控制单元(以下，称作“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，但马达ECU40具备具有CPU、ROM、RAM、闪速存储器、输入输出端口、通信端口的微型计算机。经由输入端口向马达ECU40输入对马达MG1、MG2进行驱动控制所需的来自各种传感器的信号。作为向马达ECU40输入的信号，例如可以举出来自检测马达MG1、MG2的转子的旋转位置的未图示的旋转位置传感器的旋转位置θm1、θm2、来自检测在马达MG1、MG2的各相中流动的相电流的未图示的电流传感器的相电流Iu1、Iv1、Iu2、Iv2。从马达ECU40，经由输出端口输出向变换器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。马达ECU40基于来自旋转位置传感器的马达MG1、MG2的转子的旋转位置θm1、θm2运算马达MG1、MG2的电角度θe1、θe2、转速Nm1、Nm2。
电池50例如构成为锂离子二次电池、镍氢二次电池，如上述那样，经由电力线54连接于变换器41、42。该电池50由电池用电子控制单元(以下，称作“电池ECU”)52管理。
虽未图示，但电池ECU52具备具有CPU、ROM、RAM、闪速存储器、输入输出端口、通信端口的微型计算机。经由输入端口向电池ECU52输入对电池50进行管理所需的来自各种传感器的信号。作为向电池ECU52输入的信号，例如可以举出来自安装于电池50的端子间的未图示的电压传感器的电池50的电压Vb、来自安装于电池50的输出端子的未图示的电流传感器的电池50的电流Ib、来自安装于电池50的未图示的温度传感器的电池50的温度Tb。电池ECU52经由通信端口与HVECU70连接。电池ECU52基于来自电流传感器的电池50的电流Ib的累计值来运算电池50的蓄电比例SOC。蓄电比例SOC是能够从电池50放出的电力量相对于电池50的全部容量的比例。
虽未图示，但HVECU70具备具有CPU、ROM、RAM、闪速存储器、输入输出端口、通信端口的微型计算机。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，例如可以举出来自点火开关80的点火信号、来自检测换档杆81的操作位置的换档位置传感器82的换档位置SP。另外，也可以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、来自车速传感器87的车速V。HVECU70如上述那样，经由通信端口与发动机ECU24、马达ECU40、电池ECU52连接。
在这样构成的实施例的混合动力车20中，通过HVECU70、发动机ECU24以及马达ECU40的协调控制，基本上，一边对伴有发动机22的运转地进行行驶的混合动力行驶模式(HV行驶模式)和不伴有发动机22的运转地进行行驶的电动行驶模式(EV行驶模式)进行切换而使发动机22间歇运转，一边进行行驶。
在HV行驶模式下，基本上，HVECU70首先基于加速器开度Acc和车速V设定行驶所要求的(驱动轴36所要求的)行驶用转矩Td*，对所设定的行驶用转矩Td*乘以驱动轴36的转速Nd(马达MG2的转速Nm2)来运算行驶所要求的行驶用功率Pd*。接下来，基于行驶用功率Pd*和电池50的蓄电比例SOC设定发动机22的目标功率Pe*，以使得从发动机22输出目标功率Pe*并且向驱动轴36输出行驶用转矩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*。将所设定的目标转速Ne*、目标转矩Te*向发动机ECU24发送，并且将转矩指令Tm1*、Tm2*向马达ECU40发送。
发动机ECU24以使得发动机22基于目标转速Ne*及目标转矩Te*运转的方式，进行发动机22的运转控制，例如吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制、开闭正时控制等。吸入空气量控制通过控制节气门124的开度来进行。燃料喷射控制通过在进气口喷射模式、缸内喷射模式、共用喷射模式下控制来自进气口喷射阀126、缸内喷射阀127的燃料喷射量来进行。点火控制通过控制火花塞130的点火正时来进行。马达ECU40以使得马达MG1、MG2按照转矩指令Tm1*、Tm2*驱动的方式，进行变换器41、42的多个开关元件的开关控制。
在EV行驶模式下，HVECU70与HV行驶模式同样地设定行驶用转矩Td*，对马达MG1的转矩指令Tm1*设定值0并且以使得向驱动轴36输出行驶用转矩Td*的方式设定马达MG2的转矩指令Tm2*，将所设定的转矩指令Tm1*、Tm2*向马达ECU40发送。关于由马达ECU40进行的变换器41、42的控制，在上面进行了描述。
在HV行驶模式下，在目标功率Pe*变得小于功率阈值Peref时等，判定为发动机22的停止条件成立，使发动机22停止运转而切换为EV行驶模式。在EV行驶模式下，在与HV行驶模式同样地运算出的目标功率Pe*达到了功率阈值(Peref+α)以上时等，判定为发动机22的启动条件成立，启动发动机22而切换为HV行驶模式。
在实施例的混合动力车20中，对安装于发动机22的排气管134的净化装置135的净化催化剂(三元催化剂)135a进行催化剂预热。净化装置135的催化剂预热在“催化剂温度Tc为小于活性化温度的预定温度以下”这一条件、“加速器关闭”这一条件成立时进行。作为催化剂预热，存在通常催化剂预热和急速催化剂预热。关于通常催化剂预热，通过将发动机22的转速Ne维持在预定转速(例如1300rpm等)Nset，并且从缸内喷射阀127在进气行程中进行1次～3次燃料喷射而使燃烧室129的混合气成为均质(变得均匀)，使点火正时比通常正时延迟，并进行爆发燃烧(均质燃烧)来进行通常催化剂预热。关于急速催化剂预热，通过在将发动机22的转速Ne维持在预定转速(例如1300rpm等)Nset，并且从缸内喷射阀127不仅在进气行程中进行燃料喷射还在压缩行程中进行最终的燃料喷射而提高了燃烧室129的混合气中的火花塞130附近的混合气的燃料浓度的状态下，使点火正时比通常催化剂预热进一步延迟，并进行爆发燃烧(分层燃烧)来进行急速催化剂预热。若使点火正时延迟，则燃烧效率会降低，所以，通过增加吸入空气量来维持发动机22的转速Ne，另一方面，通过燃烧气体量的增加，虽然排放成分的绝对量也增加，但催化剂预热得到促进。因此，急速催化剂预热，通过与通常催化剂预热相比使点火正时进一步延迟，能够进一步促进催化剂预热。此外，在急速催化剂预热中也存在如下情况：在进气行程、压缩行程中进行1次～3次燃料喷射，在膨胀行程中进行最终的燃料喷射，并且与该膨胀行程中的燃料喷射同步地进行点火来进行爆发燃烧(分层燃烧)。
接着，对这样构成的实施例的混合动力车20的动作，尤其是执行着急速催化剂预热控制时的动作进行说明。图3是示出由发动机ECU24及HVECU70执行的急速催化剂预热控制的一例的流程图。
当执行急速催化剂预热控制时，首先，判定是否指示了发动机22的怠速运转(是处于怠速开启还是处于怠速关闭)(步骤S100)。在判定为处于怠速开启时，执行怠速开启用的急速催化剂预热控制(步骤S110)，在判定为处于怠速关闭时，执行怠速关闭用的急速催化剂预热控制(步骤S120)，结束本处理。
作为怠速开启用的急速催化剂预热控制，通过以使发动机22的转速Ne成为预定转速Nset的方式对发动机22进行控制以使其自主运转，并且从缸内喷射阀127在进气行程、压缩行程或膨胀行程中分多次进行燃料喷射，并使点火正时Tp比通常催化剂预热进一步延迟并进行爆发燃烧(分层燃烧)来进行。此时，作为发动机22的自主运转的控制，通过针对发动机22的转速Ne对点火正时Tp和空气量(吸入空气量)Qa进行反馈(F/B)控制来进行。将怠速开启用的反馈控制处理的一例的流程图示于图4。
在怠速开启用的反馈控制处理中，首先，输入发动机22的转速Ne(步骤S200)，利用下式(1)所示的点火正时Tp的反馈控制中的关系式来控制点火正时Tp(步骤S210)，并且利用下式(2)所示的空气量Qa的反馈控制中的关系式来控制空气量Qa(步骤S220)，结束本处理。式(1)中，“Tbase1”是怠速开启用的急速催化剂预热控制中的点火正时基础值，“k11”是比例项的常数，“k12”是积分项的常数。怠速开启用的急速催化剂预热控制中的点火正时基础值Tbase1，是比通常催化剂预热控制中的点火正时进一步延迟了的基础值。式(2)中，“Qbase1”是怠速开启用的急速催化剂预热控制中的空气量基础值，“k13”是比例项的常数，“k14”是积分项的常数。空气量基础值Qbase1是使发动机22在预定转速Nset下将点火正时Tp设为点火正时基础值Tbase1而自主运转所需的空气量，可以通过实验、机器学习等求出。当求出空气量Qa后，以使得吸入空气量成为空气量Qa的方式调整节气门开度TH。
Tp＝Tbase1+k11(Nset-Ne)+k12∫(Nset-Ne)dt (1)
Qa＝Qbase1+k13(Nset-Ne)+k14∫(Nset-Ne)dt (2)
作为怠速关闭用的急速催化剂预热控制，通过以使得发动机22的转速Ne成为预定转速Nset并且从发动机22输出预定转矩(例如20Nm、30Nm等)Tset的方式控制发动机22和马达MG1，并且从缸内喷射阀127在进气行程、压缩行程或膨胀行程中分多次进行燃料喷射，使点火正时Tp比通常催化剂预热进一步延迟，并进行爆发燃烧(分层燃烧)来进行。此时，从发动机22输出“预定转速Nset×预定转矩Tset”的功率，所以，若使用该功率(Nset×Tset)作为上述的HV行驶模式的驱动控制中的应从发动机22输出的目标功率Pe*而从发动机22输出功率(Nset×Tset)，则通过对马达MG1的转矩指令Tm1*设定利用下式(3)计算出的值并且以使得向驱动轴36输出行驶用转矩Td*的方式计算出马达MG2的转矩指令Tm2*而控制发动机22和马达MG1、MG2，从而能够一边执行怠速关闭用的急速催化剂预热控制，一边输出行驶用转矩Td*而进行行驶。在此，式(3)中，“ρ”是行星齿轮30的齿轮比(太阳轮的齿数/齿圈的齿数)。此外，由于以使得发动机22以预定转速Nset进行运转的方式对马达MG1的转矩指令Tm1*执行反馈控制，所以，马达MG1的转矩指令Tm1*不由上述的式(3)决定。另外，在怠速关闭用的急速催化剂预热控制中，作为发动机22的控制，针对基于从马达MG1输出的转矩Tm1计算的从发动机22输出的推定转矩Test，对点火正时Tp和空气量(吸入空气量)Qa进行反馈控制。将怠速关闭用的反馈控制处理的一例的流程图示于图5，将怠速关闭用的反馈控制的开始处理的一例的流程图示于图6。为了容易进行说明，在对怠速关闭用的反馈控制的开始处理进行说明之后，对怠速关闭用的反馈控制处理进行说明。
当执行怠速关闭用的反馈控制的开始处理时，首先，输入马达MG1的转矩Tm1(步骤S400)。马达MG1的转矩Tm1例如可以使用由HVECU70设定的马达MG1的转矩指令Tm1*。接下来，基于马达MG1的转矩Tm1计算被推定为从发动机22输出的推定转矩Test(步骤S410)。推定转矩Test可以利用下式(4)求出。式(4)中，“ρ”是行星齿轮30的齿轮比(太阳轮的齿数/齿圈的齿数)。
接下来，判定推定转矩Test是否小于阈值Tref1(步骤S420)。阈值Tref1被设定为在怠速关闭时的急速催化剂预热中应维持的发动机22的输出转矩，例如可以是预定转矩Tset，也可以是比预定转矩Tset小的值，例如也可以使用10Nm、5Nm、0Nm等。即，只要是能够进行急速催化剂预热的转矩即可。在判定为推定转矩Test为阈值Tref1以上时，判断为能够进行急速催化剂预热，结束本处理。另一方面，在判定为推定转矩Test小于阈值Tref1时，判断为需要进行怠速关闭用的反馈控制，开始怠速关闭用的反馈控制(步骤S430)，结束本处理。
当怠速关闭用的反馈控制开始后，反复执行图5所示的怠速关闭用的反馈控制处理。当执行怠速关闭用的反馈控制处理时，首先，输入发动机22的转速Ne(步骤S300)。接下来，从所输入的转速Ne减去上次执行该处理时输入的转速Ne(以下，称作上次转速Ne)而计算转速变化量ΔN(ΔN＝Ne-上次Ne)(步骤S310)，判定转速变化量ΔN是否小于阈值Nref(步骤S320)。阈值Nref是用于判定是否通过马达MG1使发动机22的转速Ne上升了的阈值，根据怠速关闭用的反馈控制处理的反复进行的频度来确定。在判定为转速变化量ΔN为阈值Nref以上时，判断为通过马达MG1使发动机22的转速Ne上升了，所以不应基于马达MG1的转矩Tm1推定从发动机22输出的推定转矩Test，结束本处理。
另一方面，在步骤S320中判定为转速变化量ΔN小于阈值Nref时，输入马达MG1的转矩Tm1(步骤S330)，利用上述的式(4)计算被推定为从发动机22输出的推定转矩Test(步骤S340)，使用推定转矩Test，利用下式(5)所示的点火正时Tp的反馈控制中的关系式来控制点火正时Tp(步骤S350)，并且利用下式(6)所示的空气量Qa的反馈控制中的关系式来控制空气量Qa(步骤S360)，结束本处理。式(5)中，“Tbase2”是怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的点火正时基础值，“k21”是比例项的常数，“k22”是积分项的常数。怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的点火正时基础值Tbase2，是比怠速开启用的急速催化剂预热控制中的点火正时基础值Tbase1进一步延迟了的值，但也可以使用同一值。式(6)中，“Qbase2”是怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的空气量基础值，“k23”是比例项的常数，“k24”是积分项的常数。空气量基础值Qbase1，是使发动机22在预定转速Nset下将点火正时Tp设为点火正时基础值Tbase2而从发动机22输出预定转矩Tset所需的空气量，可以通过实验、机器学习等求出。另外，式(5)、(6)中的“Tref2”是应使推定转矩Test收敛的转矩(以下，称作收敛转矩Tref2)，使用阈值Tref1以上且预定转矩Tset以下的值。因此，在怠速关闭时，在推定转矩Test变得小于阈值Tref1时开始反馈控制，以使得推定转矩Test成为收敛转矩Tref2的方式进行控制。此时，若使收敛转矩Tref2与阈值Tref1相同，则在推定转矩Test变得小于阈值Tref1时开始反馈控制，以使得推定转矩Test成为阈值Tref1(收敛转矩Tref2)的方式进行控制。
Tp＝Tbase2+k21(Tref2-Test)+k22∫(Tref2-Test)dt (5)
Qa＝Qbase2+k23(Tref2-Test)+k24∫(Tref2-Tset)dt (6)
图7是示出在怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的反馈控制中作为阈值Tref1和收敛转矩Tref2均使用了值0的情况下的推定转矩Test的时间变化的一例的说明图。在时间T1，从马达MG1输出曲轴起转转矩而发动机22启动，在时间T2发动机22的转速Ne为预定转速Nset且从发动机22输出预定转矩Tset，怠速关闭时的急速催化剂预热控制开始。之后，在推定转矩Test达到小于阈值Tref1(值0)的时间T3，怠速关闭时的急速催化剂预热控制中的反馈控制开始，在时间T4，推定转矩Test收敛于收敛转矩Tref2(值0)。
如上述那样，在实施例的混合动力车20中，在怠速开启时执行怠速开启用的急速催化剂预热控制，在怠速关闭时执行不同于怠速开启用的急速催化剂预热控制的怠速关闭用的急速催化剂预热控制。其结果，能够在怠速关闭时执行更合适的急速催化剂预热控制。
在实施例的混合动力车20中，在执行怠速关闭用的急速催化剂预热控制时，在推定转矩Test变得小于阈值Tref1时，开始怠速关闭时的急速催化剂预热控制中的反馈控制。但是，也可以与开始怠速关闭用的急速催化剂预热控制同时或在经过预定时间后开始反馈控制。在该情况下，优选收敛转矩Tref2与预定转矩Tset相同。
接着，对在执行着怠速开启用的急速催化剂预热控制的期间中因怠速关闭而切换为怠速关闭用的急速催化剂预热控制时的点火正时Tp的切换动作、和在执行着怠速关闭用的急速催化剂预热控制的期间中因怠速开启而切换为怠速开启用的急速催化剂预热控制时的点火正时Tp的切换动作进行说明。图8是示出在怠速开启用的急速催化剂预热控制的点火正时Tp与怠速关闭用的急速催化剂预热控制的点火正时Tp之间进行切换时执行的切换时点火正时处理的一例的流程图。
当执行切换时点火正时处理时，首先，判定是从怠速开启向怠速关闭的切换还是从怠速关闭向怠速开启的切换(步骤S500)。
在判定为是从怠速开启向怠速关闭的切换时，判定从怠速开启切换为怠速关闭起是否经过了第1预定时间(步骤S510)，在判定为没有经过第1预定时间时，将怠速开启用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项及怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项保持(步骤S515)。作为第1预定时间，可以使用伴随于从怠速开启向怠速关闭的切换而将马达MG1的转矩Tm1从怠速开启时的转矩切换为怠速关闭时的转矩所需的时间。
接下来，判定从怠速开启切换为怠速关闭起是否经过了第2预定时间(步骤S520)，在判定为没有经过第2预定时间时，将怠速开启用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项保持(步骤S525)。作为第2预定时间，可以使用伴随于从怠速开启向怠速关闭的切换而节气门开度变化，相对于该节气门开度的变化而吸入空气量Qa、负荷率KL变为稳定为止所需的时间。第2预定时间，根据发动机22的规格等，有时比第1预定时间长，也有时比第1预定时间短。
另外，判定从怠速开启切换为怠速关闭起是否经过了第1预定时间和第2预定时间双方(步骤S530)，在判定为经过了第1预定时间和第2预定时间双方时，开始怠速开启用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项的衰减(步骤S535)。即，使上述式(1)、(2)中的右边第3项朝向值0衰减。关于衰减量，在后面进行描述。在步骤S530中判定为没有经过第1预定时间和第2预定时间双方时，返回到步骤S510的判定“从怠速开启切换为怠速关闭起是否经过了第1预定时间”的处理。
步骤S510～S535的处理是将怠速开启用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项保持到经过第1预定时间和第2预定时间双方为止，并且在经过第1预定时间和第2预定时间双方之后使怠速开启用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项衰减的处理，并且是将怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项保持到经过第1预定时间为止的处理。
当从怠速开启切换为怠速关闭起经过了第1预定时间和第2预定时间双方而开始怠速开启用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项的衰减时，将使当前的点火正时Tp延迟了点火正时渐变量ΔTp而得到的值设定为临时点火正时Tptmp(步骤S540)。图中，将延迟方向设为负而表示为Tptmp＝Tp-ΔTp。点火正时渐变量ΔTp是使点火正时Tp每次少量变化时的变化量。然后，从怠速关闭用的急速催化剂预热控制的点火正时基础值Tbase2减去临时点火正时Tptmp和上次的点火正时Tp来计算第1点火正时变化量ΔTp1和第2点火正时变化量ΔTp2(步骤S550)，判定第1点火正时变化量ΔTp1的绝对值是否为第2点火正时变化量ΔTp2的绝对值以上(步骤S560)。该判定成为“临时点火正时Tptmp与上次的点火正时Tp相比是否发生了朝向点火正时基础值Tbase2的变化”的判定。
在步骤S560中判定为第1点火正时变化量ΔTp1的绝对值为第2点火正时变化量ΔTp2的绝对值以上时，判断为临时点火正时Tptmp没有发生朝向点火正时基础值Tbase2的变化，变更点火正时渐变量ΔTp的符号(正负号)而再次设定临时点火正时Tptmp(步骤S570)。当这样再次设定临时点火正时Tptmp后，将临时点火正时Tptmp设定为点火正时Tp(步骤S580)，使点火正时Tp的上下限保护值Tlim延迟点火正时渐变量ΔTp(步骤S590)。然后，判定点火正时Tp的渐变是否完成(步骤S595)，在判定为点火正时Tp的渐变没有完成时，返回到步骤S520的判定从怠速开启向怠速关闭的切换的开始起是否经过了预定时间的处理。因此，到点火正时Tp的渐变完成为止，步骤S520～S595的处理反复执行，每当反复执行时，点火正时Tp每次朝向点火正时基础值Tbase2延迟点火正时渐变量ΔTp，并且上下限保护值Tlim每次朝向怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的点火正时Tp的上下限保护值Tlim2延迟点火正时渐变量ΔTp。此外，“点火正时Tp的渐变的完成”可以通过点火正时Tp与点火正时基础值Tbase2的差量是否小于点火正时变化量ΔTp的判定来进行。上下限保护值Tlim2是预先确定为在怠速关闭用的急速催化剂预热控制中不希望进一步使点火正时Tp提前、延迟的值，在实施例中使用了从怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的点火正时基础值Tbase2提前了预定角的值及从点火正时基础值Tbase2延迟了预定角的值。
在步骤S560中判定为第1点火正时变化量ΔTp1的绝对值小于第2点火正时变化量ΔTp2的绝对值时，判断为临时点火正时Tptmp发生了朝向点火正时基础值Tbase2的变化，将临时点火正时Tptmp设定为点火正时Tp(步骤S580)。然后，使点火正时Tp的上下限保护值Tlim延迟点火正时渐变量ΔTp(步骤S590)，判定点火正时Tp的渐变是否完成(步骤S595)，在判定为点火正时Tp的渐变没有完成时，返回到步骤S520的判定从怠速开启向怠速关闭的切换的开始起是否经过了预定时间的处理。在该情况下也是，到点火正时Tp的渐变完成为止，步骤S520～S595的处理反复执行，每当反复执行时，点火正时Tp每次朝向点火正时基础值Tbase2延迟点火正时渐变量ΔTp，并且上下限保护值Tlim每次朝向怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的点火正时Tp的下限保护值Tlim2延迟点火正时渐变量ΔTp。
在步骤S500中判定为是从怠速关闭向怠速开启的切换时，判定从怠速关闭切换为怠速开启起是否经过了第1预定时间(步骤S610)，在判定为没有经过第1预定时间时，将怠速开启用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项及怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项保持(步骤S615)。作为第1预定时间，可以使用伴随于从怠速关闭向怠速开启的切换而将马达MG1的转矩Tm1从怠速关闭时的转矩切换为怠速开启时的转矩所需的时间，与前述的步骤S510中的第1预定时间可以是相同的时间，也可以是不同的时间。
接下来，判定从怠速关闭切换为怠速开启起是否经过了第2预定时间(步骤S620)，在判定为没有经过第2预定时间时，将怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项保持(步骤S625)。作为第2预定时间，可以使用伴随于从怠速关闭向怠速开启的切换而节气门开度变化，相对于该节气门开度的变化而吸入空气量Qa、负荷率KL变为稳定为止所需的时间，与前述的步骤S520中的第2预定时间可以是相同的时间，也可以是不同的时间。此外，该第2预定时间，也是根据发动机22的规格等，有时比第1预定时间长，也有时比第1预定时间短。
另外，判定从怠速关闭切换为怠速开启起是否经过了第1预定时间和第2预定时间双方(步骤S630)，在判定为经过了第1预定时间和第2预定时间双方时，开始怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项的衰减(步骤S635)。即，使上述式(5)、(6)中的右边第3项朝向值0衰减。关于该情况下的衰减量也在后面描述。在步骤S630中判定为没有经过第1预定时间和第2预定时间双方时，返回到步骤S610的判定从怠速关闭切换为怠速开启起是否经过了第1预定时间的处理。
步骤S610～S635的处理是将怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项保持到经过第1预定时间和第2预定时间双方为止，并且在经过第1预定时间和第2预定时间双方之后使怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项衰减的处理，并且是将怠速开启用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项保持到经过第1预定时间为止的处理。
当从怠速关闭切换为怠速开启起经过了第1预定时间和第2预定时间双方而开始怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的反馈控制的积分项的衰减时，将使当前的点火正时Tp提前了点火正时渐变量ΔTp而得到的值设定为临时点火正时Tptmp(步骤S640)。图中，将提前方向设为正而表示为Tptmp＝Tp+ΔTp。然后，从怠速开启用的急速催化剂预热控制的点火正时基础值Tbase1减去临时点火正时Tptmp和上次的点火正时Tp来计算第1点火正时变化量ΔTp1和第2点火正时变化量ΔTp2(步骤S650)，判定第1点火正时变化量ΔTp1的绝对值是否为第2点火正时变化量ΔTp2的绝对值以上(步骤S660)。该判定成为“临时点火正时Tptmp与上次的点火正时Tp相比是否发生了朝向点火正时基础值Tbase1的变化”的判定。
在步骤S660中判定为第1点火正时变化量ΔTp1的绝对值为第2点火正时变化量ΔTp2的绝对值以上时，判断为临时点火正时Tptmp没有发生朝向点火正时基础值Tbase1的变化，变更点火正时渐变量ΔTp的符号而再次设定临时点火正时Tptmp(步骤S670)。当这样再次设定临时点火正时Tptmp后，将临时点火正时Tptmp设定为点火正时Tp(步骤S680)，使点火正时Tp的上下限保护值Tlim提前点火正时渐变量ΔTp(步骤S690)。然后，判定点火正时Tp的渐变是否完成(步骤S695)，在判定为点火正时Tp的渐变没有完成时，返回到步骤S620的判定从怠速关闭向怠速开启的切换的开始起是否经过了预定时间的处理。因此，到点火正时Tp的渐变完成为止，步骤S620～S695的处理反复执行，每当反复执行时，点火正时Tp每次朝向点火正时基础值Tbase1提前点火正时渐变量ΔTp，并且上下限保护值Tlim每次朝向怠速开启用的急速催化剂预热控制中的点火正时Tp的上下限保护值Tlim1提前点火正时渐变量ΔTp。此外，“点火正时Tp的渐变的完成”可以根据点火正时Tp与点火正时基础值Tbase1的差量是否小于点火正时变化量ΔTp来进行。上下限保护值Tlim1是预先确定为在怠速开启用的急速催化剂预热控制中不希望进一步使点火正时Tp提前、延迟的值，在实施例中使用了从怠速开启用的急速催化剂预热控制中的点火正时基础值Tbase1提前了预定角的值及从点火正时基础值Tbase1延迟了预定角的值。
在步骤S660中判定为第1点火正时变化量ΔTp1的绝对值小于第2点火正时变化量ΔTp2的绝对值时，判断为临时点火正时Tptmp发生了朝向点火正时基础值Tbase1的变化，将临时点火正时Tptmp设定为点火正时Tp(步骤S680)。然后，使点火正时Tp的上下限保护值Tlim提前点火正时渐变量ΔTp(步骤S690)，判定点火正时Tp的渐变是否完成(步骤S695)，在判定为点火正时Tp的渐变没有完成时，返回到步骤S620的判定从怠速开启向怠速关闭的切换的开始起是否经过了预定时间的处理。在该情况下也是，到点火正时Tp的渐变完成为止，步骤S620～S695的处理反复执行，每当反复执行时，点火正时Tp每次朝向点火正时基础值Tbase1提前点火正时渐变量ΔTp，并且上下限保护值Tlim每次朝向怠速开启用的急速催化剂预热控制中的点火正时的上下限保护值Tlim1提前点火正时渐变量ΔTp。
图9是示出在怠速开启与怠速关闭之间进行了切换时的点火正时Tp和上下限保护值Tlim的变化的情形的一例的说明图。图中，粗实线表示点火正时Tp，粗单点划线表示上下限保护值Tlim，粗虚线表示比较例的点火正时Tp，细单点划线表示上下限保护值Tlim1、Tlim2。作为比较例，设为点火正时Tp逐渐变化，上下限保护值Tlim不逐渐变化。另外，图中，上方向表示点火正时Tp的提前，下方向表示点火正时Tp的延迟。考虑从怠速开启向怠速关闭的切换(图中上段)。在比较例中，在从怠速开启向怠速关闭切换起经过了第1预定时间和第2预定时间双方而空气量Qa稳定了的时间T1，紧接着通过怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的上限保护值Tlim2(点火正时基础值Tbase2的上限侧的保护值)立即进行保护处理，所以点火正时Tp会骤变为上限保护值Tlim2。在实施例中，同样从空气量Qa稳定了的时间T1起，点火正时Tp和上下限保护值Tlim逐渐延迟。然后，在点火正时Tp的渐变结束的时间T2，点火正时Tp成为怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的点火正时基础值Tbase2，上下限保护值Tlim也成为怠速关闭用的急速催化剂预热控制中的上下限保护值Tlim2。接着，考虑从怠速关闭向怠速开启的切换(图中下段)。在比较例中，紧接着时间T1之后，通过怠速开启用的急速催化剂预热控制中的下限保护值Tlim1(点火正时基础值Tbase1的下限侧的保护值)立即进行保护处理，所以点火正时Tp会骤变为下限保护值Tlim1。在实施例中，从时间T1起，点火正时Tp和上下限保护值Tlim逐渐提前。然后，在点火正时Tp的渐变结束的时间T2，点火正时Tp成为怠速开启用的急速催化剂预热控制中的点火正时基础值Tbase1，上下限保护值Tlim也成为怠速开启用的急速催化剂预热控制中的上下限保护值Tlim1。像这样，通过在使点火正时Tp渐变的同时使上下限保护值Tlim渐变，能够抑制点火正时Tp的骤变。
接着，对图8的切换时点火正时处理的步骤S535及S635的积分项的衰减中的衰减量进行说明。图10是示出在设定空气量Qa的反馈控制中的关系式的积分项(式(2)及式(6)的右边第3项)的衰减量时执行的空气量积分项衰减量设定处理的一例的流程图，图11是示出在设定点火正时Tp的反馈控制中的关系式的积分项(式(1)及式(5)的右边第3项)的衰减量时执行的点火正时积分项衰减量设定处理的一例的流程图。以下依次进行说明。
在空气量积分项衰减量设定处理中，输入发动机22的当时(此时)的吸入空气量Qa(步骤S700)，基于吸入空气量Qa设定空气量Qa的反馈控制中的关系式的积分项(式(2)及式(6)的右边第3项)的衰减量Qatt(步骤S710)，结束本处理。在实施例中，以吸入空气量Qa越大则衰减量Qatt越大的方式设定衰减量Qatt。这是因为，吸入空气量Qa越大则能量越大，也更能进行发动机22的预热。
在点火正时积分项衰减量设定处理中，判定当前的点火正时反馈控制的模式(步骤S800)，将与点火正时反馈控制的模式相应的值设定为衰减量Tatt(步骤S810)，结束本处理。将点火正时反馈控制的模式和衰减量Tatt的一例的一览示于图12。模式1是通常的状态，即稳定地执行着怠速开启用的急速催化剂预热控制、怠速关闭用的急速催化剂预热控制的状态时的模式，作为衰减量Tatt，使用通常的值Tat1(用于积极地衰减的值)。值Tat1可以通过实验、机器学习等适当确定。模式0是暂时中断了怠速开启用的急速催化剂预热控制、怠速关闭用的急速催化剂预热控制的状态时的模式，作为衰减量Tatt，使用值Tat0。关于值Tat0，由于在模式0下发动机22的预热有所进展，所以使用比较积极地衰减的值，使用与值Tat1相同的值、或比值Tat1稍小的值。模式2是刚从怠速开启切换为怠速关闭后的无法对点火正时Tp进行反馈控制的状态时的模式，作为衰减量Tatt，使用值0。即，在模式2下积分项被保持。模式3是产生了发动机22的燃烧恶化的状态(在怠速开启下是发动机22的转速Ne降低了的状态，在怠速关闭下是根据马达MG1的转矩Tm1推定的发动机22的推定转矩Test降低了的状态)且是虽然想进行反馈控制但不想进行积分项的更新的状态(燃烧恶化(1))时的模式，作为衰减量Tatt，使用值0。模式4是虽然与模式3同样产生了发动机22的燃烧恶化的状态但也能够进行积分项的更新的状态(燃烧恶化(2))时的模式，作为衰减量Tatt，使用值Tat4。关于值Tat4，由于在模式4下不积极地衰减，所以使用比值Tat1小的值。通过像这样根据点火正时反馈控制的模式变更衰减量Tatt，能够更合适地使急速催化剂预热控制的点火正时Tp的反馈控制中的关系式的积分项衰减。
在以上说明的实施例的混合动力车20中，在怠速开启时执行怠速开启用的急速催化剂预热控制，在怠速关闭时执行不同于怠速开启用的急速催化剂预热控制的怠速关闭用的急速催化剂预热控制。其结果，能够在怠速关闭时执行更合适的急速催化剂预热控制。
在实施例的混合动力车20中，在执行怠速关闭用的急速催化剂预热控制时，使用基于马达MG1的转矩Tm1推定的发动机22的推定转矩Test针对发动机22的空气量Qa、点火正时Tp进行反馈控制。由此，能够使发动机成为比较稳定的运转状态而进行怠速关闭用的急速催化剂预热控制。另外，在推定转矩Test变得小于阈值Tref1时以使得推定转矩Test成为收敛转矩Tref2的方式进行反馈控制。由此，能够仅在推定转矩Test变得小于阈值Tref1时进行反馈控制，能够避免过度地进行控制的情况。另外，不会打破来自发动机22的排气量与向催化剂的供给能量的最佳平衡，能够持续进行以排气减低为优先的发动机22的控制。
另外，在实施例的混合动力车20中，在执行着怠速关闭用的急速催化剂预热控制的期间中通过马达MG1使发动机22的转速Ne上升时，不进行(禁止)基于发动机22的推定转矩Test的反馈控制。由此，能够抑制因在通过马达MG1使发动机22的转速Ne上升着时进行反馈控制而发动机22的转速Ne变得不稳定的情况。
在实施例的混合动力车20中，在从怠速开启用的急速催化剂预热控制切换为怠速关闭用的急速催化剂预热控制时、或者相反地从怠速关闭用的急速催化剂预热控制切换为怠速开启用的急速催化剂预热控制时，将针对点火正时Tp的反馈控制的积分项保持到经过第1预定时间、第2预定时间为止。由此，能够抑制点火正时Tp的骤变。
在实施例的混合动力车20中，在从怠速开启用的急速催化剂预热控制切换为怠速关闭用的急速催化剂预热控制时、或者相反地从怠速关闭用的急速催化剂预热控制切换为怠速开启用的急速催化剂预热控制时从点火正时Tp提前或延迟了点火正时渐变量ΔTp而得到的临时点火正时Tptmp没有朝向切换后的控制中的点火正时基础值Tbase1、Tbase2变化的情况下，变更点火正时渐变量ΔTp的符号(正负号)而设定临时点火正时Tptmp，使用它作为点火正时Tp。这样一来，能够抑制点火正时Tp向与朝向切换后的点火正时基础值Tbase1、Tbase2的方向不同的方向变化的情况。
在实施例的混合动力车20中，在从怠速开启用的急速催化剂预热控制切换为怠速关闭用的急速催化剂预热控制时、或者相反地从怠速关闭用的急速催化剂预热控制切换为怠速开启用的急速催化剂预热控制时，在经过了第1预定时间、第2预定时间之后，使点火正时Tp朝向切换后的点火正时基础值Tbase1、Tbase2渐变。由此，能够抑制点火正时Tp的骤变。另外，在从怠速开启用的急速催化剂预热控制切换为怠速关闭用的急速催化剂预热控制时、或者相反地从怠速关闭用的急速催化剂预热控制切换为怠速开启用的急速催化剂预热控制时，与点火正时Tp同样，不会打破从发动机的排气量与向催化剂的供给能量的最佳平衡，能够持续进行以排气减低为优先的发动机控制。另外，使上下限保护值Tlim朝向切换后的上下限保护值Tlim1、Tlim2渐变(逐渐变化)。由此，能够避免虽然使点火正时Tp朝向切换后的点火正时基础值Tbase1、Tbase2渐变，但因切换后的上下限保护值Tlim1、Tlim2而点火正时Tp骤变的情况。
在实施例的混合动力车20中，无论是怠速开启用的急速催化剂预热控制还是怠速关闭用的急速催化剂预热控制，均使发动机22以预定转速Nset运转，但也可以使怠速开启用的急速催化剂预热控制时和怠速关闭用的急速催化剂预热控制时的发动机22的转速Ne不同。即，可以是，在怠速开启用的急速催化剂预热控制中使发动机22以第1预定转速Nset1运转，在怠速关闭用的急速催化剂预热控制中使发动机22以不同于第1预定转速Nset1的第2预定转速Nset2运转。
在实施例的混合动力车20中，作为发动机22，使用了缸内喷射阀127配置于燃烧室129的顶部的大致中央的发动机，但也可以使用缸内喷射阀127配置于燃烧室129的侧壁(side)的发动机。
在实施例的混合动力车20中，作为发动机22，使用了具备进气口喷射阀126和缸内喷射阀127的发动机，但也可以使用不具备进气口喷射阀而仅具备缸内喷射阀的发动机。
在实施例的混合动力车20中，作为蓄电装置，使用了电池50，但只要是能够蓄电的装置即可，也可以使用电容器等。
在实施例的混合动力车20中，具备发动机ECU24、马达ECU40、电池ECU52、HVECU70，但也可以将其中的至少2个构成为单个电子控制单元。
在实施例中，对将本发明应用于具备发动机22、马达MG1、MG2、行星齿轮30的混合动力车20的情况进行了说明。但是，只要是具备发动机、机械地连接于发动机的输出轴的能够发电的第1马达、能够输入输出行驶用的动力的第2马达的混合动力车即可，可以是任意构成的混合动力车。
对实施例的主要的要素与记载于“用于解决课题的技术方案(发明内容)”一栏中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135相当于“净化装置”，发动机22相当于“发动机”，马达MG1相当于“第1电动机”，马达MG2相当于“第2电动机”，电池50相当于“蓄电装置”，发动机ECU24、马达ECU40、HVECU70相当于“控制装置”。
此外，由于实施例是用于对记载于“用于解决课题的技术方案”一栏中的发明的实施方式进行具体说明的一例，所以实施例的主要的要素与记载于“用于解决课题的技术方案”一栏中的发明的主要的要素的对应关系不对记载于“用于解决课题的技术方案”一栏中的发明的要素构成限定。即，对记载于“用于解决课题的技术方案”一栏中的发明的解释，应该基于该栏的记载来进行，实施例只不过是记载于“用于解决课题的技术方案”一栏中的发明的具体的一例。
以上，使用实施例对本发明的实施方式进行了说明，但本发明丝毫不限定于这样的实施例，当然可以在不脱离本发明的要旨的范围内以各种方式实施。
本发明可用于混合动力车的制造产业等。

Claims (11)

1.一种混合动力车，具备：
发动机，在所述发动机中具有对排气进行净化的催化剂的净化装置安装于排气系统，且所述发动机具有缸内喷射阀；
第1电动机，机械地连接于所述发动机的输出轴，并且能够发电；
第2电动机，能够输入、输出行驶用的动力；
蓄电装置，能够与所述第1电动机及所述第2电动机进行电力的输送；以及
控制装置，控制所述发动机、所述第1电动机以及所述第2电动机，
其中，
所述控制装置构成为，在没有指示所述发动机的怠速运转的怠速关闭时，执行通过使所述发动机在压缩行程或膨胀行程中进行燃料喷射并且使点火正时延迟而进行运转来对所述净化装置的催化剂进行预热的急速催化剂预热的情况下，以使得所述发动机一边输出预定转矩一边以第1预定转速运转的方式控制所述发动机和所述第1电动机，并且以使得输出基于要求驱动力的驱动力的方式控制所述第2电动机。
2.根据权利要求1所述的混合动力车，其中，
所述控制装置构成为，在所述怠速关闭时执行所述急速催化剂预热的情况下，使用基于所述第1电动机的输出转矩推定的推定发动机转矩，针对所述发动机的空气量和/或点火正时进行使用了比例项和积分项的第1反馈控制。
3.根据权利要求2所述的混合动力车，其中，
所述控制装置构成为，在所述推定发动机转矩成为了小于比所述预定转矩小的基准转矩时，以使得所述推定发动机转矩成为所述基准转矩以上的方式进行所述第1反馈控制。
4.根据权利要求2所述的混合动力车，其中，
所述控制装置构成为，在指示了所述发动机的怠速运转的怠速开启时执行所述急速催化剂预热的情况下，以使得所述发动机以第2预定转速自主运转的方式控制所述发动机和所述第1电动机，并且以使得输出基于要求驱动力的驱动力的方式控制所述第2电动机，并且，使用所述发动机的转速，针对所述发动机的空气量和/或点火正时进行使用了比例项和积分项的第2反馈控制。
5.根据权利要求4所述的混合动力车，其中，
所述控制装置构成为，
在执行着所述急速催化剂预热的期间中从所述怠速关闭切换为所述怠速开启时，使所述第1反馈控制中的积分项衰减，
在执行着所述急速催化剂预热的期间中从所述怠速开启切换为所述怠速关闭时，使所述第2反馈控制中的积分项衰减。
6.根据权利要求5所述的混合动力车，其中，
所述控制装置构成为，关于针对空气量的反馈控制的积分项，基于当时的吸入空气量使其衰减，关于针对点火正时的反馈控制的积分项，基于针对多个状态预先确定的模式使其衰减。
7.根据权利要求2所述的混合动力车，其中，
所述控制装置构成为，在通过所述第1电动机使所述发动机的转速上升时，禁止所述第1反馈控制。
8.根据权利要求4所述的混合动力车，其中，
所述控制装置构成为，在执行着所述急速催化剂预热的期间中从所述怠速关闭切换为所述怠速开启时和从所述怠速开启切换为所述怠速关闭时，关于针对点火正时的反馈控制的积分项，将其保持预定时间。
9.根据权利要求4所述的混合动力车，其中，
所述控制装置构成为，在执行着所述急速催化剂预热的期间中伴随于从所述怠速关闭向所述怠速开启的切换而切换了反馈控制时和伴随于从所述怠速开启向所述怠速关闭的切换而切换了反馈控制时，点火正时被向与切换后的点火正时基础值不同的方向补正的情况下，以使得点火正时被向所述点火正时基础值的方向补正的方式修正切换后的反馈控制中的积分项。
10.根据权利要求4所述的混合动力车，其中，
所述控制装置构成为，在执行着所述急速催化剂预热的期间中伴随于从所述怠速关闭向所述怠速开启的切换而切换了反馈控制时和伴随于从所述怠速开启向所述怠速关闭的切换而切换了反馈控制时，使点火正时朝向切换后的点火正时基础值逐渐变化。
11.根据权利要求10所述的混合动力车，其中，
所述控制装置构成为，在执行着所述急速催化剂预热的期间中伴随于从所述怠速关闭向所述怠速开启的切换而切换了反馈控制时和伴随于从所述怠速开启向所述怠速关闭的切换而切换了反馈控制时，使上下限保护值朝向切换后的上下限保护值逐渐变化。
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