混合動(dòng)力車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的一個(gè)方式的混合動(dòng)力車輛(10)，以使內(nèi)燃機(jī)(20)的效率最高的方式調(diào)整該內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生輸出(即，使內(nèi)燃機(jī)(20)以最佳內(nèi)燃機(jī)工作點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn))并且控制該內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)(MG2)的輸出轉(zhuǎn)矩，從而使與根據(jù)加速操作量(AP)確定的用戶要求轉(zhuǎn)矩相等的轉(zhuǎn)矩作用于驅(qū)動(dòng)軸(53)。進(jìn)而，車輛(10)基于電池(63)的剩余容量(SOC)來變更內(nèi)燃機(jī)的輸出，從而控制第1發(fā)電電動(dòng)機(jī)(MG1)所產(chǎn)生的電力來對(duì)電池(63)進(jìn)行充電。另外，車輛(10)在不滿足預(yù)定條件的情況下將內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制為濃空燃比，在滿足預(yù)定條件的情況下將內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制為理論空燃比。在內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為濃空燃比的情況下，與內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為理論空燃比的情況相比，車輛(10)將內(nèi)燃機(jī)(20)的產(chǎn)生輸出的上限值(內(nèi)燃機(jī)輸出上限值)設(shè)定為小的值。
【專利說明】混合動(dòng)力車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一邊控制內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)一邊進(jìn)行行駛的混合動(dòng)力車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動(dòng)力車輛搭載有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為產(chǎn)生使車輛行駛的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)源。即，混合動(dòng)力車輛通過將內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的至少一方產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞到與車輛的驅(qū)動(dòng)輪連接的驅(qū)動(dòng)軸來進(jìn)行行駛。
[0003]這樣的混合動(dòng)力車輛根據(jù)用戶的加速操作量決定對(duì)混合動(dòng)力車輛的驅(qū)動(dòng)軸要求的轉(zhuǎn)矩(即，用戶要求轉(zhuǎn)矩)，基于該用戶要求轉(zhuǎn)矩與驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速(即，車速相當(dāng)值)之積來決定用戶要求輸出。接著，混合動(dòng)力車輛將與該用戶要求輸出相等的輸出設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)要求輸出，使內(nèi)燃機(jī)輸出該輸出。此時(shí)，決定內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne以使得內(nèi)燃機(jī)成為能夠以最佳效率運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。即，混合動(dòng)力車輛一邊調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne)以使得內(nèi)燃機(jī)成為能夠以最佳效率運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，一邊使內(nèi)燃機(jī)輸出與內(nèi)燃機(jī)要求輸出相等的輸出。并且，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，以通過電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩來補(bǔ)償在使基于該內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te的轉(zhuǎn)矩作用于驅(qū)動(dòng)軸時(shí)相對(duì)于用戶要求轉(zhuǎn)矩不足的轉(zhuǎn)矩。
[0004]混合動(dòng)力車輛還搭載有用于向電動(dòng)機(jī)供給電力的蓄電裝置(例如，電池)和用于產(chǎn)生用于對(duì)該蓄電裝置進(jìn)行充電的電力的發(fā)電機(jī)。在基于與蓄電裝置的剩余容量有關(guān)的參數(shù)(以下，稱為“剩余容量參數(shù)”)判斷為應(yīng)該進(jìn)行蓄電裝置的充電時(shí)，混合動(dòng)力車輛將為了產(chǎn)生充電電力而需要的輸出(電池充電要求輸出)與前述用戶要求輸出相加，并將該相加后的值設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)要求輸出。
[0005]在該情況下，混合動(dòng)力車輛也一邊調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne)以使得內(nèi)燃機(jī)成為能夠以最佳效率運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，一邊使內(nèi)燃機(jī)輸出與該內(nèi)燃機(jī)要求輸出相等的輸出。進(jìn)而，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，以通過電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩來補(bǔ)償在使基于該內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te的轉(zhuǎn)矩作用于驅(qū)動(dòng)軸時(shí)相對(duì)于用戶要求轉(zhuǎn)矩不足的轉(zhuǎn)矩(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-398012號(hào)公報(bào)(參照0111段、0141段?0145段、圖7、圖9以及圖16)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]混合動(dòng)力車輛所搭載的內(nèi)燃機(jī)與僅搭載有內(nèi)燃機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的通常車輛的內(nèi)燃機(jī)同樣，基于表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)(以下，也稱為“內(nèi)燃機(jī)參數(shù)”)來調(diào)整向該內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣的空燃比(以下，也稱為“內(nèi)燃機(jī)的空燃比”)。
[0009]例如，在剛剛啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)之后和/或在內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫低等情況下，將內(nèi)燃機(jī)的空燃比設(shè)定為比理論空燃比小的空燃比(以下，也稱為“濃空燃比”)，以使得內(nèi)燃機(jī)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)?；蛘撸趦?nèi)燃機(jī)的排氣通路上具備空燃比傳感器的情況下，在直到該空燃比傳感器活性化為止的期間內(nèi)將內(nèi)燃機(jī)的空燃比設(shè)定為濃空燃比。
[0010]然而，若在內(nèi)燃機(jī)的空燃比被設(shè)定為濃空燃比的狀態(tài)下從內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生大的輸出，則存在會(huì)導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性惡化這一問題。特別是，在通過將上述電池充電要求輸出與用戶要求輸出相加而使內(nèi)燃機(jī)要求輸出變大的情況下，混合動(dòng)力車輛會(huì)在內(nèi)燃機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性不好的狀態(tài)下使內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生大的輸出且為了對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電而消耗該內(nèi)燃機(jī)的輸出，因此，燃料經(jīng)濟(jì)性可能會(huì)進(jìn)一步惡化。
[0011]本發(fā)明人得到了如下見解:在這樣的情況下，在蓄電裝置存在余裕的范圍內(nèi)與內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩相比優(yōu)先提高電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而滿足用戶要求轉(zhuǎn)矩，然后，在內(nèi)燃機(jī)的空燃比被設(shè)定為理論空燃比之后，利用內(nèi)燃機(jī)的輸出對(duì)蓄電裝置充電，這在燃料經(jīng)濟(jì)性上是有利的。即，本發(fā)明的目的之一在于，在內(nèi)燃機(jī)的效率不好的狀態(tài)下，通過抑制蓄電裝置的充電量來進(jìn)一步提高混合動(dòng)力車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的混合動(dòng)力車輛具備:
[0013]內(nèi)燃機(jī)；電動(dòng)機(jī)；蓄電裝置，其能夠向所述電動(dòng)機(jī)供給驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)的電力；發(fā)電機(jī)，其能夠使用所述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力來產(chǎn)生對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電的電力；動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其將車輛的驅(qū)動(dòng)軸和所述內(nèi)燃機(jī)以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連接，并且將所述驅(qū)動(dòng)軸與所述電動(dòng)機(jī)以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連接；以及控制裝置。
[0014]所述控制裝置，以使所述內(nèi)燃機(jī)的效率最高的方式調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生輸出并控制所述內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和所述電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，從而使與“根據(jù)用戶的加速操作量確定的對(duì)所述驅(qū)動(dòng)軸要求的轉(zhuǎn)矩”即用戶要求轉(zhuǎn)矩相等的轉(zhuǎn)矩作用于該驅(qū)動(dòng)軸。進(jìn)而，所述控制裝置基于與所述蓄電裝置的剩余容量有關(guān)的剩余容量參數(shù)來變更所述內(nèi)燃機(jī)的輸出，從而控制所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力。
[0015]另外，所述控制裝置還具備空燃比控制單元和內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元。
[0016]所述空燃比控制單元，
[0017](I)在表示內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的內(nèi)燃機(jī)參數(shù)不滿足預(yù)定條件的情況下，將向所述內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣的空燃比即內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制為比理論空燃比小的濃空燃比，并且，
[0018](2)在所述內(nèi)燃機(jī)參數(shù)滿足所述預(yù)定條件的情況下，將向所述內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣的空燃比即內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制為理論空燃比。
[0019]內(nèi)燃機(jī)參數(shù)可以包括內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫、根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫和內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)后經(jīng)過時(shí)間等確定的燃料噴射量的增量值、根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫等確定的目標(biāo)空燃比、以及表示空燃比傳感器的活性狀態(tài)的參數(shù)等。
[0020]所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元，在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，與所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述理論空燃比的情況相比，將所述內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生輸出的上限值(最大容許值)設(shè)定為小的值。換言之，所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元，將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的最大容許值設(shè)定為比所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述理論空燃比的情況下的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的最大容許值小的值。
[0021]因此，根據(jù)該混合動(dòng)力車輛，在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，與所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述理論空燃比的情況相比，“內(nèi)燃機(jī)不產(chǎn)生大輸出的頻率”變高。因此，能夠縮短內(nèi)燃機(jī)在內(nèi)燃機(jī)的燃料效率差的狀態(tài)下產(chǎn)生大輸出的期間，因此能夠改善混合動(dòng)力車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0022]在該情況下，所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，基于“基于所述用戶要求轉(zhuǎn)矩和所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速確定的用戶要求輸出”和“所述剩余容量參數(shù)”來變更所述上限值。
[0023]由此，能夠基于用戶要求輸出和剩余容量參數(shù)來決定內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的上限值，因此，能夠一邊使蓄電裝置的剩余容量不會(huì)過度降低一邊使電動(dòng)機(jī)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩優(yōu)先于內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，從而滿足用戶要求轉(zhuǎn)矩。其結(jié)果，能夠使內(nèi)燃機(jī)在內(nèi)燃機(jī)的燃料效率差的狀態(tài)下盡可能不產(chǎn)生大的輸出，因此能夠改善混合動(dòng)力車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0024]更具體而言，所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元可以構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，“基于所述用戶要求轉(zhuǎn)矩和所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速確定的用戶要求輸出”越大，則將所述上限值變更為越大的值。
[0025]由此，用戶要求轉(zhuǎn)矩越大，則能夠越提高內(nèi)燃機(jī)的輸出，因此能夠避免發(fā)生無法滿足用戶要求轉(zhuǎn)矩的狀況。
[0026]進(jìn)而，所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元可以構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，所述剩余容量參數(shù)越大，則將所述上限值變更為越小的值。
[0027]由此，剩余容量參數(shù)越大，則能夠越減小內(nèi)燃機(jī)的輸出，因此能夠在蓄電裝置的電力供給能力高的情況下減少內(nèi)燃機(jī)的輸出。其結(jié)果，能夠不招致蓄電裝置的過度放電狀態(tài)而改善混合動(dòng)力車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0028]在本發(fā)明的其他方式中，所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，在作為所述剩余容量參數(shù)的“所述蓄電裝置每單位時(shí)間能夠輸出的電力即瞬時(shí)輸出”為“基于所述用戶要求轉(zhuǎn)矩和所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速確定的用戶要求輸出”以上時(shí)，將所述上限值設(shè)定為O。
[0029]在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，若蓄電裝置的瞬時(shí)輸出為能夠滿足用戶要求輸出的值以上，則優(yōu)選從蓄電裝置向電動(dòng)機(jī)供給電力且使內(nèi)燃機(jī)不產(chǎn)生輸出。因此，根據(jù)上述其他方式，在蓄電裝置的瞬時(shí)輸出為能夠滿足用戶要求輸出的值的情況下，能夠?qū)?nèi)燃機(jī)的輸出設(shè)定為最低的輸出(“O”)，因此能夠進(jìn)一步改善混合動(dòng)力車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。此外，將所述上限值設(shè)定為O包括使內(nèi)燃機(jī)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)的情況和使內(nèi)燃機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的情況的雙方。
[0030]本發(fā)明的其他目的、其他特征以及附帶的優(yōu)點(diǎn)通過參照以下附圖記述的關(guān)于本發(fā)明的各實(shí)施方式的說明能夠容易理解。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明第I實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛的概略圖。
[0032]圖2是表示圖1所示的功率管理E⑶的CPU所執(zhí)行的例程的流程圖。
[0033]圖3是表示加速操作量AP及車速SPD與用戶要求轉(zhuǎn)矩的關(guān)系的圖。
[0034]圖4是表示圖1所示的電池的剩余容量與電池充電要求輸出的關(guān)系的圖。
[0035]圖5是表示內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速及內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩與最佳內(nèi)燃機(jī)動(dòng)作線的關(guān)系的圖。[0036]圖6是混合動(dòng)力車輛行駛期間的行星齒輪裝置的列線圖。
[0037]圖7是表示電池的剩余容量及用戶要求輸出與內(nèi)燃機(jī)輸出上限值的關(guān)系的圖。
[0038]圖8是表示圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的CPU所執(zhí)行的例程的流程圖。
[0039]圖9是表示圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的CPU所執(zhí)行的例程的流程圖。
[0040]圖10是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛的功率管理ECU的CPU所執(zhí)行的例程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下，一邊參照附圖，一邊對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛進(jìn)行說明。
[0042]<第I實(shí)施方式>
[0043](結(jié)構(gòu))
[0044]如圖1所示，本發(fā)明第I實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛10具備:發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG1、發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2、內(nèi)燃機(jī)20、動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)30、驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)50、第I變換器61、第2變換器62、電池63、功率管理E⑶70、電池E⑶71、馬達(dá)E⑶72以及發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶73。此外，E⑶是電子控制單元(Electric Control Unit)的簡稱,是具有微型計(jì)算機(jī)作為主要構(gòu)成部件的電子控制電路，所述微型計(jì)算機(jī)包括CPU (Central Processing Unit:中央處理單元)、ROM (ReadOnly Memory:只讀存儲(chǔ)器)、RAM (Random Access Memory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)以及接口等。
[0045]發(fā)電電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)發(fā)電機(jī))MG1是既能作為發(fā)電機(jī)又能作為電動(dòng)機(jī)發(fā)揮功能的同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)。為了方便，將發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl也稱為第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl。第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl在本例中主要發(fā)揮作為發(fā)電機(jī)的功能。第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl具備輸出軸(以下,也稱為“第I軸”)41。
[0046]發(fā)電電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)發(fā)電機(jī))MG2與第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl同樣,是既能作為發(fā)電機(jī)又能作為電動(dòng)機(jī)發(fā)揮功能的同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)。為了方便，將發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2也稱為第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2。第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2在本例中主要發(fā)揮作為電動(dòng)機(jī)的功能。第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2具備輸出軸(以下，也稱為“第2軸”)42。
[0047]內(nèi)燃機(jī)20是4沖程火花點(diǎn)火式多汽缸內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)20包括:包括進(jìn)氣管和進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣通路部21、節(jié)氣門22、節(jié)氣門致動(dòng)器22a、多個(gè)燃料噴射閥23、包括火花塞的多個(gè)點(diǎn)火裝置24、作為內(nèi)燃機(jī)20的輸出軸的曲軸25、排氣歧管26、排氣管27、上游側(cè)的三元催化劑28、以及下游側(cè)的三元催化劑29。此外，內(nèi)燃機(jī)20也可以具備未圖示的可變進(jìn)氣門控制裝置(VVT)。
[0048]節(jié)氣門22以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支撐在進(jìn)氣通路部21。
[0049]節(jié)氣門致動(dòng)器22a能夠?qū)碜园l(fā)動(dòng)機(jī)ECU73的指示信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)而使節(jié)氣門22旋轉(zhuǎn)，從而變更進(jìn)氣通路部21的通路截面積。
[0050]燃料噴射閥23分別以與各汽缸對(duì)應(yīng)的方式配設(shè)在各汽缸的進(jìn)氣口，能夠?qū)碜园l(fā)動(dòng)機(jī)ECU73的指示信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)而變更燃料噴射量。
[0051]包括火花塞的點(diǎn)火裝置24分別對(duì)來自發(fā)動(dòng)機(jī)ECU73的指示信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)而在各汽缸的燃燒室內(nèi)以預(yù)定的定時(shí)產(chǎn)生點(diǎn)火用火花。
[0052]上游側(cè)的三元催化劑28是排氣凈化用催化劑，配設(shè)在排氣歧管26的排氣集合部。SP，催化劑28設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)20的排氣通路上。催化劑28對(duì)從內(nèi)燃機(jī)20排出的未燃物(HC、CO等)和NOx進(jìn)行凈化。
[0053]下游側(cè)的三元催化劑29是排氣凈化用催化劑，設(shè)置在與排氣歧管26的排氣集合部連接的排氣管27。即，下游側(cè)的三元催化劑29配設(shè)在排氣通路上且比上游側(cè)的三元催化劑28靠下游的位置。催化劑29對(duì)從內(nèi)燃機(jī)20排出的未燃物(HC、CO等)和NOx進(jìn)行凈化。此外，在本說明書和權(quán)利要求書中，只要沒有特別指定，“催化劑”就意味著上游側(cè)的三元催化劑28。
[0054]內(nèi)燃機(jī)20能夠通過變更燃料噴射量和變更吸入空氣量等來變更內(nèi)燃機(jī)20產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速(即，內(nèi)燃機(jī)輸出)，所述吸入空氣量的變更通過利用節(jié)氣門致動(dòng)器22a變更節(jié)氣門22的開度來進(jìn)行。進(jìn)而，內(nèi)燃機(jī)20能夠通過使點(diǎn)火正時(shí)遲于基準(zhǔn)點(diǎn)火正時(shí)來使從內(nèi)燃機(jī)20排出的排氣溫度上升。由此，內(nèi)燃機(jī)20能夠促進(jìn)催化劑28的預(yù)熱。
[0055]動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)30具備周知的行星齒輪裝置31。行星齒輪裝置31包括太陽輪32、多個(gè)行星齒輪33以及齒圈34。
[0056]太陽輪32與第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl的第I軸41連接。因此，第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl能夠向太陽輪32輸出轉(zhuǎn)矩。進(jìn)而，第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl能夠通過從太陽輪32向第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl (第I軸41)輸入的轉(zhuǎn)矩而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。通過利用從太陽輪32向第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl輸入的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl能夠進(jìn)行發(fā)電。
[0057]多個(gè)行星齒輪33分別與太陽輪32嚙合并且與齒圈34嚙合。行星齒輪33的旋轉(zhuǎn)軸(自轉(zhuǎn)軸)設(shè)置在行星架35。行星架35被保持為能夠與太陽輪32同軸旋轉(zhuǎn)。因此，行星齒輪33能夠一邊在太陽輪32的外周進(jìn)行自轉(zhuǎn)一邊進(jìn)行公轉(zhuǎn)。行星架35與內(nèi)燃機(jī)20的曲軸25連接。由此，行星齒輪33能夠通過從曲軸25向行星架35輸入的轉(zhuǎn)矩而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0058]齒圈34被保持為能夠與太陽輪32同軸旋轉(zhuǎn)。
[0059]如上所述，行星齒輪33與太陽輪32及齒圈34嚙合。因此，在從行星齒輪33向太陽輪32輸入了轉(zhuǎn)矩時(shí)，太陽輪32通過該轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在從行星齒輪33向齒圈34輸入了轉(zhuǎn)矩時(shí)，齒圈34通過該轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。相反，在從太陽輪32向行星齒輪33輸入了轉(zhuǎn)矩時(shí)，行星齒輪33通過該轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在從齒圈34向行星齒輪33輸入了轉(zhuǎn)矩時(shí)，行星齒輪33通過該轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0060]齒圈34經(jīng)由齒圈架36與第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2的第2軸42連接。因此，第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2能夠向齒圈34輸出轉(zhuǎn)矩。進(jìn)而，第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2能夠通過從齒圈34向第
2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2(第2軸42)輸入的轉(zhuǎn)矩而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。通過利用從齒圈34向第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2輸入的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2能夠進(jìn)行發(fā)電。
[0061]進(jìn)而，齒圈34經(jīng)由齒圈架36與輸出齒輪37連接。因此，輸出齒輪37能夠通過從齒圈34向輸出齒輪37輸入的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。齒圈34能夠通過從輸出齒輪37向齒圈34輸入的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0062]驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)50包括齒輪列51、差速器52以及驅(qū)動(dòng)軸53。
[0063]齒輪列51以能夠傳遞動(dòng)力的方式通過齒輪機(jī)構(gòu)將輸出齒輪37和差速器52連接。差速器52安裝在驅(qū)動(dòng)軸53。在驅(qū)動(dòng)軸53的兩端安裝有驅(qū)動(dòng)輪54。因此，來自輸出齒輪37的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由齒輪列51、差速器52以及驅(qū)動(dòng)軸53傳遞到驅(qū)動(dòng)輪54?；旌蟿?dòng)力車輛10能夠通過該傳遞到驅(qū)動(dòng)輪54的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行行駛。[0064]第I變換器61與第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl及電池63電連接。因此，在第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl進(jìn)行發(fā)電時(shí),第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl產(chǎn)生的電力經(jīng)由第I變換器61向電池63供給。相反，第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl通過經(jīng)由第I變換器61從電池63供給的電力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0065]第2變換器62與第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2及電池63電連接。因此，第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2通過經(jīng)由第2變換器62從電池63供給的電力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。相反，在第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2進(jìn)行發(fā)電時(shí)，第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2產(chǎn)生的電力經(jīng)由第2變換器62向電池63供給。
[0066]此外，第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl產(chǎn)生的電力能夠直接向第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2供給，并且，第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2產(chǎn)生的電力能夠直接向第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl供給。
[0067]電池63在本例中是鋰離子電池。但是，電池63只要是能夠放電和充電的蓄電裝置即可，也可以是鎳氫電池和其他二次電池。
[0068]功率管理E⑶70 (以下，記為“PME⑶70” )以能夠通過通信來交換信息的方式與電池E⑶71、馬達(dá)E⑶72以及發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶73連接。
[0069]PME⑶70與電源開關(guān)81、檔位傳感器82、加速操作量傳感器83、制動(dòng)開關(guān)84以及車速傳感器85等連接，被輸入這些傳感器類產(chǎn)生的輸出信號(hào)。
[0070]電源開關(guān)81是混合動(dòng)力車輛10的系統(tǒng)啟動(dòng)用開關(guān)。PME⑶70構(gòu)成為:若在均未圖示的車輛鑰匙插入鑰匙槽且制動(dòng)踏板被踩踏時(shí)操作電源開關(guān)81，則啟動(dòng)系統(tǒng)(成為Ready-On 狀態(tài))。
[0071]檔位傳感器82產(chǎn)生表示通過未圖示的換檔桿選擇的檔位的信號(hào)，所述換擋桿以能夠由駕駛員操作的方式設(shè)置在混合動(dòng)力車輛10的駕駛席附近。檔位包括P(停車檔)、R(后退檔)、N(空檔)以及D(行駛檔)。
[0072]加速操作量傳感器83產(chǎn)生表示以能夠由駕駛員操作的方式設(shè)置的未圖示的加速踏板的操作量(加速操作量AP)的輸出信號(hào)。
[0073]制動(dòng)開關(guān)84在以能夠由駕駛員操作的方式設(shè)置的未圖示的制動(dòng)踏板被操作時(shí)產(chǎn)生表不制動(dòng)踏板處于被操作狀態(tài)的輸出信號(hào)。
[0074]車速傳感器85產(chǎn)生表示混合動(dòng)力車輛10的車速SPD的輸出信號(hào)。
[0075]PMECU70被輸入由電池ECU71算出的電池63的剩余容量SOC(State Of Charge:充電狀態(tài))。該剩余容量SOC是與電池63的剩余容量有關(guān)的參數(shù)，因此也被稱為剩余容量參數(shù)。剩余容量SOC通過周知的方法而基于相對(duì)于電池63流入流出的電流的累計(jì)值等算出。
[0076]PME⑶70還被輸入由電池E⑶71算出的電池63的瞬時(shí)輸出Wout (單位為W)。瞬時(shí)輸出Wout也被稱為電池瞬時(shí)輸出Wout。電池瞬時(shí)輸出Wout是電池63每單位時(shí)間能夠輸出的電力的上限值。電池瞬時(shí)輸出Wout與剩余容量SOC有關(guān)，在剩余容量SOC為預(yù)定值(例如，40%)以上時(shí)，電池瞬時(shí)輸出Wout為大致一定(恒定)的值，在剩余容量SOC低于預(yù)定值時(shí)，剩余容量SOC越小，則電池瞬時(shí)輸出Wout越小。
[0077]PME⑶70經(jīng)由馬達(dá)E⑶72被輸入表示第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl的轉(zhuǎn)速(以下，稱為“MG1轉(zhuǎn)速Nml”)的信號(hào)和表示第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)速(以下，稱為“MG2轉(zhuǎn)速Nm2”)的信號(hào)。
[0078]此外，MGl轉(zhuǎn)速Nml由馬達(dá)E⑶72基于“設(shè)置在第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl且輸出與第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的輸出值的旋轉(zhuǎn)變壓器(resolver)96的輸出值”而算出。同樣，MG2轉(zhuǎn)速Nm2由馬達(dá)E⑶72基于“設(shè)置在第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2且輸出與第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的輸出值的旋轉(zhuǎn)變壓器97的輸出值”而算出。
[0079]PME⑶70經(jīng)由發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶73被輸入表示發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的各種輸出信號(hào)。該表示發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的輸出信號(hào)包括內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne、節(jié)氣門開度TA以及內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫THW等。
[0080]馬達(dá)E⑶72與第I變換器61及第2變換器62連接。馬達(dá)E⑶72基于來自PME⑶70的指令(后述的MGl指令轉(zhuǎn)矩Tml*和MG2指令轉(zhuǎn)矩Tm2*)，向第I變換器61和第2變換器62發(fā)送指示信號(hào)。由此，馬達(dá)E⑶72使用第I變換器61來控制第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl，并且使用第2變換器62來控制第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2。
[0081]發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶73與作為發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器的“節(jié)氣門致動(dòng)器22a、燃料噴射閥23以及點(diǎn)火裝置24等”連接，向它們發(fā)送指示信號(hào)。進(jìn)而，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU73與空氣流量計(jì)91、節(jié)氣門開度傳感器92、冷卻水溫傳感器93、內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器94以及空燃比傳感器95等連接，取得它們所產(chǎn)生的輸出信號(hào)。
[0082]空氣流量計(jì)91對(duì)吸入到內(nèi)燃機(jī)20的每單位時(shí)間的空氣量進(jìn)行計(jì)測，輸出表示該空氣量(吸入空氣流量)Ga的信號(hào)。
[0083]節(jié)氣門開度傳感器92檢測節(jié)氣門22的開度(節(jié)氣門開度)，輸出表示該檢測出的節(jié)氣門開度TA的信號(hào)。
[0084]冷卻水溫傳感器93檢測內(nèi)燃機(jī)20的冷卻水的溫度，輸出表示該檢測出的冷卻水溫THW的信號(hào)。該冷卻水溫THW是與催化劑28的溫度具有強(qiáng)相關(guān)性的參數(shù)，也被稱為催化劑溫度參數(shù)。
[0085]內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器94在每當(dāng)內(nèi)燃機(jī)20的曲軸25旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度時(shí)產(chǎn)生脈沖信號(hào)。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU73基于該脈沖信號(hào)取得內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne。
[0086]空燃比傳感器95配設(shè)在排氣歧管26的排氣集合部且比上游側(cè)的三元催化劑28靠上游的位置?？杖急葌鞲衅?5是所謂的“極限電流式廣域空燃比傳感器”。空燃比傳感器95檢測排氣的空燃比，輸出該檢測出的排氣的空燃比(檢測空燃比)abyfs。此外，排氣的空燃比越大(越稀)，則檢測空燃比abyfs越大。
[0087]發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶73基于從這些傳感器等取得的信號(hào)和來自PME⑶70的指令，向“節(jié)氣門致動(dòng)器22a、燃料噴射閥23以及點(diǎn)火裝置24 (進(jìn)而向未圖示的可變進(jìn)氣門控制裝置)”發(fā)送指示信號(hào)，從而控制內(nèi)燃機(jī)20。此外，在內(nèi)燃機(jī)20設(shè)置有未圖示的凸輪位置傳感器。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU73基于來自內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器94和凸輪位置傳感器的信號(hào)，取得以特定的汽缸的進(jìn)氣上止點(diǎn)為基準(zhǔn)的內(nèi)燃機(jī)20的曲軸角度(絕對(duì)曲軸角)。
[0088](工作:驅(qū)動(dòng)控制)
[0089]接著，對(duì)混合動(dòng)力車輛10的工作進(jìn)行說明。此外，以下所述的處理由“PME⑶70的CPU和發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶73的CPU”來執(zhí)行。但是，以下，為了簡化記載，將發(fā)動(dòng)機(jī)E⑶73的CPU記為“EG”，并且將PME⑶70的CPU記為“PM”。另外，如后所述，除了利用內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax限制內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*這一點(diǎn)之外，內(nèi)燃機(jī)20、第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl以及第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2的驅(qū)動(dòng)控制例如在日本特開2009-126450號(hào)公報(bào)(美國公開專利號(hào)US2010/0241297)和日本特開平9-308012號(hào)公報(bào)(美國申請(qǐng)日1997年3月10日的美國專利第6，131，680號(hào))等中有詳細(xì)記載。這些內(nèi)容通過參照而編入本申請(qǐng)說明書中。
[0090]在檔位處于行駛檔的情況下，PM在每經(jīng)過預(yù)定時(shí)間時(shí)執(zhí)行圖2的流程圖所示的“驅(qū)動(dòng)控制例程”。因此，當(dāng)成為預(yù)定的定時(shí)時(shí)，PM從圖2的步驟200開始處理，依次進(jìn)行下述步驟205?步驟215的處理，并進(jìn)入步驟220。
[0091]步驟205:PM基于加速操作量AP和車速SPD，取得齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*。更具體而言，作用于驅(qū)動(dòng)軸53的轉(zhuǎn)矩(驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)矩)與作用于齒圈34的旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩成正比關(guān)系。因此，用戶為了混合動(dòng)力車輛10的行駛而要求的用戶要求轉(zhuǎn)矩Tu*與齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*成正比關(guān)系。因此，PM在ROM內(nèi)存儲(chǔ)有表格作為轉(zhuǎn)矩映射MapTr* (AP，SPD)，所述表格具有將圖3所示的“加速操作量AP及車速SPD與用戶要求轉(zhuǎn)矩Tu*之間的關(guān)系”變換為“加速操作量AP及車速SH)與齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*之間的關(guān)系”后的數(shù)據(jù)。并且，PM通過將當(dāng)前時(shí)刻的“加速操作量AP及車速SPD”應(yīng)用于該轉(zhuǎn)矩映射MapTr* (AP，SPD)來取得齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*。
[0092]另一方面，對(duì)驅(qū)動(dòng)軸53要求的輸出(功率)等于用戶要求轉(zhuǎn)矩(車輛要求驅(qū)動(dòng)力)Tu*與實(shí)際的車速Sro之積(Tu*.SPD)。該積(Tu*.SPD)等于齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*與齒圈34的轉(zhuǎn)速Nr之積(Tr*.Nr)。因此，以下，將積(Tr*.Nr)稱為“用戶要求輸出Pr*”。在本例中，齒圈34不經(jīng)由減速器地與第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2的第2軸42連接。由此，齒圈34的轉(zhuǎn)速Nr等于第2MG轉(zhuǎn)速Nm2。因此，用戶要求輸出Pr*等于齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*與第2MG轉(zhuǎn)速 Nm2 之積(Tr*.Nm2)。
[0093]此外，若假設(shè)齒圈34經(jīng)由減速齒輪與第2軸42連接，則齒圈34的轉(zhuǎn)速Nr等于將第2MG轉(zhuǎn)速Nm2除以該減速齒輪的齒輪比Gr而得到的值(Nm2/Gr)。由此，在該情況下，用戶要求輸出Pr*作為值(Tr*.Nm2/Gr)而算出。
[0094]步驟210:PM基于剩余容量S0C，取得電池充電要求輸出Pb*。電池充電要求輸出Pb*是與為了對(duì)電池63充電而應(yīng)該向電池63供給的電力相應(yīng)的值。
[0095]更具體而言，PM在ROM內(nèi)存儲(chǔ)有規(guī)定了圖4所示的“剩余容量SOC與電池充電要求輸出Pb*”的關(guān)系的表格MapPb* (SOC)。PM通過將實(shí)際的剩余容量SOC應(yīng)用于該表格MapPb* (SOC)來取得電池充電要求輸出Pb*。根據(jù)該表格MapPb* (SOC)，在剩余容量SOC為預(yù)定值SOCLoth以上時(shí)，電池充電要求輸出Pb*算出為“O”。進(jìn)而，根據(jù)該表格MapPb* (SOC)，在剩余容量SOC比預(yù)定值SOCLoth小時(shí)，剩余容量SOC越小，則電池充電要求輸出Pb*算出為越大。
[0096]步驟215:PM取得對(duì)用戶要求輸出Pr*與電池充電要求輸出Pb*之和加上損失Loss而得到的值(Pr*+Pb*+Loss)作為內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*。內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*是對(duì)內(nèi)燃機(jī)20要求的輸出。
[0097]接著，PM進(jìn)入步驟220，判定內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*是否為閾值要求輸出Peth以上。當(dāng)該閾值要求輸出Peth被設(shè)定為如下的值:當(dāng)在內(nèi)燃機(jī)20的輸出低于閾值要求輸出Peth的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)效率(即，燃料經(jīng)濟(jì)性)為容許限度以下。
[0098](例I)
[0099]現(xiàn)在，假定內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*為閾值要求輸出Peth以上。進(jìn)而，假定內(nèi)燃機(jī)20在足夠長的期間內(nèi)進(jìn)行了運(yùn)轉(zhuǎn)從而目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為理論空燃比stoich。此外，目標(biāo)空燃比abyfr是向內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣的空燃比的目標(biāo)值，如后所述，由EG另行設(shè)定。
[0100]在該情況下，PM在步驟220中判定為“是”而進(jìn)入步驟225，判定目標(biāo)空燃比abyfr是否與理論空燃比stoich相等。[0101]根據(jù)上述假定，目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為理論空燃比stoich。由此，PM在步驟225判定為“是”而進(jìn)入步驟230，將內(nèi)燃機(jī)20產(chǎn)生的輸出的上限值Pemax (以下，稱為“內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax”)設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)20能夠產(chǎn)生的最大輸出Max (以下，稱為“內(nèi)燃機(jī)最高輸出Max”)。換言之，內(nèi)燃機(jī)20不管處于怎樣的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)都不能產(chǎn)生內(nèi)燃機(jī)最高輸出Max以上的輸出。
[0102]接著，PM進(jìn)入步驟235，判定內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*是否為內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax以上。在該情況下，內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax在上述步驟230中被設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)最高輸出Max。因此，內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*必然比內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax小，因此，PM在步驟235中判定為“否”而直接進(jìn)入步驟240，依次進(jìn)行下述步驟240~步驟265的處理。然后，PM進(jìn)入步驟295而暫時(shí)結(jié)束本例程。
[0103]步驟240:PM使內(nèi)燃機(jī)20運(yùn)轉(zhuǎn)，以使得從內(nèi)燃機(jī)20輸出與內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*相等的輸出且內(nèi)燃機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)效率最高。即，PM基于與內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*相應(yīng)的最佳內(nèi)燃機(jī)動(dòng)作點(diǎn)，決定目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te*和目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne*。
[0104]更具體而言，通過實(shí) 驗(yàn)等預(yù)先按各輸出求出了在使某輸出從曲軸25輸出時(shí)內(nèi)燃機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)效率(燃料消耗率)成為最高的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)作點(diǎn)作為最佳內(nèi)燃機(jī)工作點(diǎn)。將這些最佳內(nèi)燃機(jī)工作點(diǎn)繪制在由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne規(guī)定的圖上，進(jìn)而，求出通過連結(jié)這些繪制點(diǎn)而形成的線作為最佳內(nèi)燃機(jī)動(dòng)作線。這樣求出的最佳內(nèi)燃機(jī)動(dòng)作線在圖5中由實(shí)線Lopt示出。在圖5中，由虛線示出的多條線CO~C5分別是將能夠使相同輸出從曲軸25輸出的內(nèi)燃機(jī)動(dòng)作點(diǎn)連結(jié)而得到的線(等輸出線)。
[0105]PM對(duì)能夠輸出與內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*相等的輸出的最佳內(nèi)燃機(jī)動(dòng)作點(diǎn)進(jìn)行檢索，并將與該檢索出的最佳動(dòng)作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的“內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne”分別決定為“目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te*和目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne*”。例如，在內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*與圖5的線C2所對(duì)應(yīng)的輸出相等的情況下，將線C2與實(shí)線Lopt的交點(diǎn)Pl處的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Tel決定為目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te*，將交點(diǎn)Pl處的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne決定為目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne*。
[0106]步驟245:PM將“與轉(zhuǎn)速Nr相等的第2MG轉(zhuǎn)速Nm2”作為齒圈34的轉(zhuǎn)速Nr代入下述(I)式，并且將目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne*作為內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne代入下述(I)式，從而算出“與太陽輪32的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ns*相等的MGl目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nml*”。
[0107]Ns = Nr- (Nr-Ne).(1+ P ) / P...(I)
[0108]在上述⑴式中，“ P ”是通過下述⑵式定義的值。即，“ P ”是太陽輪32的齒數(shù)與齒圈34的齒數(shù)之比。
[0109]P =(太陽輪32的齒數(shù)/齒圈34的齒數(shù))…(2)
[0110]在此，對(duì)上述(I)式的根據(jù)進(jìn)行說明。行星齒輪裝置31中的各齒輪的轉(zhuǎn)速的關(guān)系通過圖6所示的周知的列線圖來表示。列線圖所示的直線被稱為動(dòng)作列線L。根據(jù)該列線圖可知，內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne與太陽輪32的轉(zhuǎn)速Ns之差(Ne-Ns)相對(duì)于齒圈34的轉(zhuǎn)速Nr與太陽輪32的轉(zhuǎn)速Ns之差(Nr-Ns)之比(=(Ne-Ns) / (Nr-Ns))等于I相對(duì)于值(1+P)之比(=l/(l+p))相等?；谠摫壤P(guān)系導(dǎo)出上述⑴式。
[0111]進(jìn)而，在步驟245中，PM按照下述(3)式算出應(yīng)該使第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl輸出的轉(zhuǎn)矩即MGl指令轉(zhuǎn)矩Tml*。在(3)式中，值PID (Nml*_Nml)是與“MG1目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nml*與第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nml”之差相應(yīng)的反饋量。
[0112]Tml* = Te*.( P / (1+P ))+PID (Nml*_Nml)...(3)
[0113]在此，對(duì)上述(3)式的根據(jù)進(jìn)行說明。在使曲軸25產(chǎn)生與目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te*相等的轉(zhuǎn)矩的情況下(即，在內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩為Te*的情況下)，該內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te*由行星齒輪裝置31進(jìn)行轉(zhuǎn)矩變換。其結(jié)果，由下述(4)式表示的轉(zhuǎn)矩Tes作用于太陽輪32的旋轉(zhuǎn)軸，由下述(5)式表示的轉(zhuǎn)矩Ter作用于齒圈34的旋轉(zhuǎn)軸。
[0114]Tes = Te*.( p / (1+ p ))...(4)
[0115]Ter = Te*.(I/ (1+ p ))...(5)
[0116]為了使動(dòng)作列線穩(wěn)定，取得動(dòng)作列線的力平衡即可。因此，如圖6所示，使與通過上述(4)式求出的轉(zhuǎn)矩Tes大小相同且方向相反的轉(zhuǎn)矩Tml作用太陽輪32的旋轉(zhuǎn)軸、且使由下述(6)式表示的轉(zhuǎn)矩Tm2作用于齒圈34的旋轉(zhuǎn)軸即可。即，轉(zhuǎn)矩Tm2等于轉(zhuǎn)矩Ter相對(duì)于齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*的不足量。該轉(zhuǎn)矩Tm2被采用為MG2指令轉(zhuǎn)矩Tm2*。
[0117]Tm2 = Tr*-Ter...(6)
[0118]另一方面，若太陽輪32以目標(biāo)轉(zhuǎn)速Ns*進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(即，若第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl的實(shí)際的轉(zhuǎn)速Nml與MGl目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nml*—致)，則內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne與目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne* —致。根據(jù)以上，MGl指令轉(zhuǎn)矩Tml*通過上述(3)式求出。
[0119]步驟250:PM按照上述(5)式和上述(6)式，算出應(yīng)該使第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2輸出的轉(zhuǎn)矩即MG2指令轉(zhuǎn)矩Tm2*。此外，PM也可以基于下述(7)式來決定MG2指令轉(zhuǎn)矩Tm2*。
[0120]Tm2* = Tr*_Tml*/ P …(7)
[0121]步驟255:PM向EG發(fā)送指令信號(hào)，以使得內(nèi)燃機(jī)20在最佳內(nèi)燃機(jī)動(dòng)作點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)(換言之，以使得內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩成為目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te*)。由此，EG利用節(jié)氣門致動(dòng)器22a來變更節(jié)氣門22的開度，并且相應(yīng)地變更燃料噴射量，控制內(nèi)燃機(jī)20以使得內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te成為目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te*。
[0122]步驟260:PM向馬達(dá)E⑶72發(fā)送MGl指令轉(zhuǎn)矩Tml*。馬達(dá)E⑶72控制第I變換器61以使得第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩與MGl指令轉(zhuǎn)矩Tml* —致。
[0123]步驟265:PM向馬達(dá)ECU72發(fā)送MG2指令轉(zhuǎn)矩Tm2*。馬達(dá)ECU72控制第2變換器62以使得第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩與MG2指令轉(zhuǎn)矩Tm2* —致。
[0124]通過以上的處理，通過內(nèi)燃機(jī)20和第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2使與齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*相等的轉(zhuǎn)矩作用于齒圈34。進(jìn)而，在剩余容量SOC比預(yù)定值SOCLoth小的情況下，使內(nèi)燃機(jī)20產(chǎn)生的輸出按電池充電要求輸出Pb*增大。因此，轉(zhuǎn)矩Ter變大，因而，根據(jù)上述(6)式可知，MG2指令轉(zhuǎn)矩Tm2*變小。其結(jié)果，第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl發(fā)電產(chǎn)生的電力中被第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2消耗的電力變少，因此，通過第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl發(fā)電產(chǎn)生的剩余電力(不被第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2消耗的電力)對(duì)電池63進(jìn)行充電。
[0125](例2)
[0126]接著，假定內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*為閾值要求輸出Peth以上，但由于內(nèi)燃機(jī)20沒有在足夠長的期間內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)所以目標(biāo)空燃比abyfr沒有被設(shè)定為理論空燃比stoich(即，目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為濃空燃比)。
[0127] 在該情況下，PM在步驟220判定為“是”而進(jìn)入步驟225，在步驟225判定為“否”而進(jìn)入步驟270。然后，在該步驟270中，PM基于用戶要求輸出Pr*和剩余容量SOC來取得內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax。
[0128]更具體而言，PM在ROM內(nèi)存儲(chǔ)有規(guī)定了圖7所示的“剩余容量SOC及用戶要求輸出Pr*與內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax的關(guān)系”的表格MapPemax (Pr*，S0C)。然后，PM通過將實(shí)際的“剩余容量SOC及用戶要求輸出Pr*”應(yīng)用于MapPemax (Pr*，S0C)來取得內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax。
[0129] 根據(jù)該表格MapPemax (Pr*，S0C)，內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax被決定為:剩余容量SOC越大，則內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax越小，并且，用戶要求輸出Pr*越大，則內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax越大。即，內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax被確定為:在容許從電池63向第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2供給電力的范圍內(nèi)，向第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2供給電力以使得通過第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩來供應(yīng)用戶要求輸出Pr* (實(shí)際上為齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*)中盡可能多的比例，由此，盡可能減少內(nèi)燃機(jī)20產(chǎn)生的輸出。
[0130]接著，PM進(jìn)入圖2的步驟235，判定內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*是否為內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax以上。此時(shí)，若內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*為內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax以上，則PM在步驟235判定為“是”而進(jìn)入步驟275，將內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax。即，內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*的上限受到內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax限制。與此相對(duì)，若內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*比內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax小，則PM在步驟235判定為“否”而直接進(jìn)入步驟240以后的步驟。
[0131]然后，PM執(zhí)行上述步驟240~步驟265的處理。其結(jié)果，內(nèi)燃機(jī)20的輸出被控制成最高僅為內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax。即，在目標(biāo)空燃比abyfr不是理論空燃比stoich而是濃空燃比的情況下，在步驟215中算出的內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*為內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax以上時(shí)，內(nèi)燃機(jī)20被控制成不產(chǎn)生在該步驟215中算出的內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*，而是產(chǎn)生與內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax相等的輸出。因此，內(nèi)燃機(jī)20不會(huì)在效率不高的狀態(tài)(內(nèi)燃機(jī)的空燃為濃空燃時(shí)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài))下以高輸出進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，能夠改善內(nèi)燃機(jī)20的燃料經(jīng)濟(jì)性(即，混合動(dòng)力車輛10的燃料經(jīng)濟(jì)性)。
[0132]進(jìn)而，由此，目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te*(內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te)變小，因此，根據(jù)上述
(5)式可知，轉(zhuǎn)矩Ter變小。其結(jié)果，根據(jù)步驟250和上述(6)式可知，MG2指令轉(zhuǎn)矩Tm2*變大。即，從電池63向第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2供給更多的電力。即，在內(nèi)燃機(jī)20的燃料經(jīng)濟(jì)性不好的情況下，從電池63向第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2供給盡可能多的電力。雖然剩余容量SOC因此而減少，但在成為內(nèi)燃機(jī)20高效運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)時(shí)(即，在內(nèi)燃機(jī)的空燃比被設(shè)定為理論空燃比stoich的時(shí)刻以后)，該減少量通過內(nèi)燃機(jī)20的輸出來填補(bǔ)。因此，結(jié)果上，內(nèi)燃機(jī)20以在效率更高的狀態(tài)下產(chǎn)生高輸出的方式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，因此能夠改善混合動(dòng)力車輛10的燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0133](例3)
[0134]接著，假定內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*比閾值要求輸出Peth小。
[0135]在該情況下，在PM進(jìn)入了步驟220時(shí)，在該步驟220中判定為“否”而進(jìn)入步驟280，將使內(nèi)燃機(jī)20停止運(yùn)轉(zhuǎn)的指示發(fā)送到EG。其結(jié)果，內(nèi)燃機(jī)20停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0136]接著，PM進(jìn)入步驟285，將MGl指令轉(zhuǎn)矩Tml*設(shè)定為“0”，然后進(jìn)入步驟290，將MG2指令轉(zhuǎn)矩TM2*設(shè)定為齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*。然后，PM執(zhí)行上述步驟260和步驟265的處理。其結(jié)果，用戶要求轉(zhuǎn)矩Tu*僅通過第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩來滿足。[0137](工作:內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制)
[0138]接著，對(duì)內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制進(jìn)行簡單說明。EG在每當(dāng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)間時(shí)執(zhí)行圖8的流程圖所示的“啟動(dòng)后增量初始值設(shè)定例程”。
[0139]因此，當(dāng)成為預(yù)定的定時(shí)時(shí)，EG從圖8的步驟800開始處理并進(jìn)入步驟810，判定當(dāng)前時(shí)刻是否為基于來自PM的指示而剛啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20之后。若當(dāng)前時(shí)刻為剛啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20之后，則EG在步驟810中判定為“是”而進(jìn)入步驟820，基于冷卻水溫THW決定啟動(dòng)后增量Kst (啟動(dòng)后增量Kst的初始值)。在該情況下，冷卻水溫THW越低，則啟動(dòng)后增量Kst算出為越大的值。但是，啟動(dòng)后增量Kst被決定為:當(dāng)冷卻水溫THW為內(nèi)燃機(jī)完全預(yù)熱時(shí)的溫度THWth(例如，80°C )以上時(shí)，啟動(dòng)后增量Kst為“O”。然后，EG進(jìn)入步驟895而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0140]與此相對(duì)，若當(dāng)前時(shí)刻不為剛啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)20之后，則EG在步驟810判定為“否”，直接進(jìn)入步驟895而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0141]進(jìn)而，EG在每當(dāng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)間時(shí)執(zhí)行圖9的流程圖所示的“燃料噴射控制例程”。因此，當(dāng)成為預(yù)定的定時(shí)時(shí)，EG從圖9的步驟900開始處理并進(jìn)入步驟905，將從啟動(dòng)后增量Kst中減去正的預(yù)定值A(chǔ)kst后的值設(shè)定為新的啟動(dòng)后增量Kst。由此，啟動(dòng)后增量Kst逐漸減少。
[0142]接著，EG進(jìn)入步驟910，判定啟動(dòng)后增量Kst是否為“O”以下。此時(shí)，若啟動(dòng)后增量Kst為“O”以下，則EG在步驟910中判定為“是”而進(jìn)入步驟915，將啟動(dòng)后增量Kst設(shè)定為“0”，并進(jìn)入步驟920。與此相對(duì)，若啟動(dòng)后增量Kst比“O”大，則EG在步驟910中判定為“否”而直接進(jìn)入步驟920。通過以上，啟動(dòng)后增量Kst被設(shè)定為“O”以上的值。
[0143]在步驟920中，EG基于“該時(shí)刻的冷卻水溫THW”來決定預(yù)熱增量Kthw。在該情況下，冷卻水溫THW越低，則預(yù)熱增量Kthw算出為越大的值。但是，預(yù)熱增量Kthw被決定為:在冷卻水溫THW為內(nèi)燃機(jī)完全預(yù)熱時(shí)的溫度THWth (例如，80°C )以上時(shí)，預(yù)熱增量Kthw為“O”。
[0144]接著，EG基于內(nèi)燃機(jī)20的吸入空氣量Ga和內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne，取得接著迎接進(jìn)氣行程的汽缸在一進(jìn)氣行程中吸入的空氣量(即，缸內(nèi)吸入空氣量)Me。更具體而言，EG在ROM內(nèi)存儲(chǔ)有規(guī)定了 “吸入空氣量Ga及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne”與“缸內(nèi)吸入空氣量Me”的關(guān)系的表格MapMc (Ga，Ne)。EG通過將當(dāng)前時(shí)刻的“吸入空氣量Ga及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne”應(yīng)用于該表格MapMc (Ga, Ne)來求出缸內(nèi)吸入空氣量Me。此外，缸內(nèi)吸入空氣量Mc也可以利用周知的空氣模型來算出。
[0145]接著，EG進(jìn)入步驟930，判定啟動(dòng)后增量Kst與預(yù)熱增量Kthw之和(以下，稱為“增量值”)是否為“O”。此時(shí)，若增量值(Kst+Kthw)不為“0”，則EG在步驟930判定為“否”而進(jìn)入步驟935,按照下述(8)式來設(shè)定目標(biāo)空燃比abyfr。在(8)式中，stoich為理論空燃比(例如，14.6)。其結(jié)果，目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為比理論空燃比stoich小的濃空燃比。
[0146]目標(biāo)空燃比 abyfr = stoich/ (1+Kst+Kthw)
[0147]與此相對(duì)，若增量值(Kst+Kthw)為“0”，則EG在步驟930判定為“是”而進(jìn)入步驟940，將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為理論空燃比stoich。
[0148]接著，EG進(jìn)入步驟945，判定是否目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為理論空燃比stoich且空燃比傳感器95已活性化。更具體而言，EG取得作為空燃比傳感器95的元件的固體電解質(zhì)層的溫度，在該溫度為活性溫度以上時(shí)判定為空燃比傳感器95已活性化。此外，“作為空燃比傳感器元件溫度的固體電解質(zhì)的溫度”越高，則固體電解質(zhì)的導(dǎo)納越大。空燃比傳感器元件溫度越高，則固體電解質(zhì)層的實(shí)際阻抗越小。因此，EG通過未圖示的例程，在每當(dāng)經(jīng)過預(yù)定時(shí)間時(shí)按照周知的方法取得固體電解質(zhì)的導(dǎo)納或阻抗。
[0149]在目標(biāo)空燃比abyfr與理論空燃比stoich不同或者空燃比傳感器95沒有活性化的情況下，EG在步驟945中判定為“否”而進(jìn)入步驟950，將空燃比反饋量DFi設(shè)定為“0”，并進(jìn)入步驟960以后的步驟。
[0150]與此相對(duì),在目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為理論空燃比stoich且空燃比傳感器95已活性化的情況下，EG在步驟945中判定為“是”而進(jìn)入步驟955，按照周知的方法(例如，PI控制)算出空燃比反饋量DFi?？杖急确答伭緿Fi是用于使“由空燃比傳感器95檢測出的實(shí)際空燃比(檢測空燃比)abyfs”與“作為目標(biāo)空燃比abyfr的理論空燃比stoich”一致的反饋量。簡單來說，空燃比反饋量DFi在檢測空燃比abyfs比理論空燃比stoich小(即，濃)時(shí)減少，在檢測空燃比abyfs比理論空燃比stoich大時(shí)(B卩，稀)時(shí)增大。
[0151]接著，EG依次進(jìn)行以下所述的步驟960~步驟970的處理，并進(jìn)入步驟995而暫時(shí)結(jié)束本程序。
[0152]步驟960:EG通過將缸內(nèi)吸入空氣量Mc除以目標(biāo)空燃比abyfr來算出基本燃料噴射量Fbase。因此，若目標(biāo)空燃比abyfr是在步驟935中求出的濃空燃比，則基本燃料噴射量Fbase比“得到理論空燃比s toich時(shí)的基本燃料噴射量Fbase”大。
[0153]步驟965:EG通過對(duì)在步驟960中求出的基本燃料噴射量Fbase加上空燃比反饋量DFi來算出最終燃料噴射量Fi。
[0154]步驟970:EG對(duì)相對(duì)于燃料噴射汽缸設(shè)置的燃料噴射閥23發(fā)送指示信號(hào)，以使得對(duì)迎接進(jìn)氣行程的汽缸(燃料噴射汽缸)噴射最終燃料噴射量Fi的燃料。根據(jù)以上，在比燃料噴射汽缸的進(jìn)氣上止點(diǎn)提前預(yù)定曲軸角的時(shí)刻從相對(duì)于燃料噴射汽缸設(shè)置的燃料噴射閥23噴射最終燃料噴射量Fi的燃料。
[0155]如上所述，第I實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛10具備:內(nèi)燃機(jī)20 ；電動(dòng)機(jī)(第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2);蓄電裝置(電池63)，其能夠向所述電動(dòng)機(jī)供給驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的電力；發(fā)電機(jī)(第I發(fā)電電動(dòng)機(jī)MGl)，其能夠使用所述內(nèi)燃機(jī)20的動(dòng)力來產(chǎn)生對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電的電力；動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)(動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)30和驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)50)，其將車輛的驅(qū)動(dòng)軸53與所述內(nèi)燃機(jī)20以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連接，并且將該驅(qū)動(dòng)軸53與所述電動(dòng)機(jī)(第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2)以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連接；以及控制裝置(70和73等)。
[0156]進(jìn)而，所述控制裝置，
[0157]以使所述內(nèi)燃機(jī)的效率最高的方式調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生輸出(即，使內(nèi)燃機(jī)20在最佳內(nèi)燃機(jī)工作點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn))并控制該內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和所述電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，從而使與根據(jù)用戶的加速操作量AP確定的對(duì)所述驅(qū)動(dòng)軸要求的轉(zhuǎn)矩即用戶要求轉(zhuǎn)矩(用戶要求轉(zhuǎn)矩Tu*)相等的轉(zhuǎn)矩作用于該驅(qū)動(dòng)軸，并且，基于與所述蓄電裝置的剩余容量有關(guān)的剩余容量參數(shù)(剩余容量S0C)來變更所述內(nèi)燃機(jī)的輸出，從而控制所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力(參照?qǐng)D2的步驟205~步驟220、以及步驟240~步驟265)。
[0158]進(jìn)而，所述控制裝置具備:[0159]空燃比控制單元，其在表示所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的內(nèi)燃機(jī)參數(shù)(增量值)不滿足預(yù)定條件的情況下，將向所述內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣的空燃比即內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制為比理論空燃比小的濃空燃比(參照?qǐng)D8和圖9的步驟905?步驟930、步驟935、以及步驟960?步驟970)，并且，在所述內(nèi)燃機(jī)參數(shù)滿足該預(yù)定條件的情況下，將向所述內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣的空燃比即內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制為理論空燃比(參照?qǐng)D8和圖9的步驟905?步驟930、步驟940、以及步驟960?步驟970);和
[0160]內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元，其在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，與所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述理論空燃比的情況相比，將所述內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生輸出的上限值(內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax)設(shè)定為小的值(參照?qǐng)D2的步驟225?步驟235、步驟270及步驟275、以及步驟240)。
[0161]因此，根據(jù)該混合動(dòng)力車輛10，在內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為濃空燃比的情況下，與內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為理論空燃比的情況相比，內(nèi)燃機(jī)20不產(chǎn)生大輸出的頻率變高。其結(jié)果，能夠縮短內(nèi)燃機(jī)20在內(nèi)燃機(jī)20的燃料效率差的狀態(tài)下產(chǎn)生大輸出的期間，因此能夠改善混合動(dòng)力車輛10的燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0162]在該情況下，所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，基于“基于所述用戶要求轉(zhuǎn)矩和所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速而確定的用戶要求輸出Pr*”和“剩余容量參數(shù)(剩余容量S0C) ”來變更所述上限值(內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax)(參照?qǐng)D2的步驟270和圖7)。更具體而言，所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，“基于所述用戶要求轉(zhuǎn)矩和所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速而確定的用戶要求輸出Pr*”越大，則將所述上限值變更為越大的值(參照?qǐng)D7)。進(jìn)而，所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，所述剩余容量參數(shù)越大，則將所述上限值變更為越小的值(參照?qǐng)D7)。
[0163]因此,通過一邊使電池63的剩余容量不會(huì)過度降低,一邊使電動(dòng)機(jī)(第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩優(yōu)先于內(nèi)燃機(jī)20的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，能夠滿足用戶要求轉(zhuǎn)矩Tu* (即，齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*)。其結(jié)果，能夠使內(nèi)燃機(jī)在內(nèi)燃機(jī)20的燃料效率差的狀態(tài)下盡可能不產(chǎn)生大的輸出，因此能夠改善混合動(dòng)力車輛10的燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0164]<第2實(shí)施方式>
[0165]接著，對(duì)本發(fā)明第2實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛10進(jìn)行說明。第2實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛10與第I實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛10的不同點(diǎn)僅在于，PM在每經(jīng)過預(yù)定時(shí)間時(shí)執(zhí)行在取代圖2的圖10中流程圖所示的“驅(qū)動(dòng)控制例程”。因此，以下以該不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明。此外，在圖10中，對(duì)進(jìn)行與圖2所示的步驟相同的處理的步驟標(biāo)注有與圖2所示的步驟相同的標(biāo)號(hào)。適當(dāng)省略關(guān)于這些步驟的說明。
[0166]第2實(shí)施方式的PM在步驟205?步驟215中算出齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*、用戶要求輸出Pr*、電池充電要求輸出Pb*以及內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*，然后進(jìn)入步驟220。此時(shí)，若內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*比閾值要求輸出Peth小，則PM執(zhí)行步驟280?步驟290、步驟260及步驟265的處理而暫時(shí)結(jié)束本例程。這一點(diǎn)與第I實(shí)施方式相同。
[0167]另一方面，在PM進(jìn)行步驟220的處理時(shí)，若內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*為閾值要求輸出Peth以上，則PM在步驟220判定為“是”而進(jìn)入步驟1010，判定是否目標(biāo)空燃比abyfr比理論空燃比stoich小(即，為濃空燃比)且電池瞬時(shí)輸出Wout為用戶要求輸出Pr*以上。電池瞬時(shí)輸出Wout是電池63每單位時(shí)間能夠輸出的電力(放電可能電力瞬時(shí)值)。電池瞬時(shí)輸出Wout由電池ECU71基于剩余容量SOC和電池溫度等以如下方式算出:剩余容量SOC越小，則電池瞬時(shí)輸出Wout越小，進(jìn)而，由未示于圖1的電池溫度傳感器檢測出的電池溫度越低，則電池瞬時(shí)輸出Wout越小。
[0168]現(xiàn)在，假定目標(biāo)空燃比abyfr比理論空燃比stoich小，并且電池63的狀態(tài)較好或者用戶要求輸出Pr*較小從而電池瞬時(shí)輸出Wout為用戶要求輸出Pr*以上。換言之，假定第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2能夠通過來自電池63的電力來供應(yīng)齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*的全部。在該情況下，PM在步驟1010判定為“是”而進(jìn)入步驟1020，將內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax設(shè)定為“0(kW) ”。
[0169]接著，PM進(jìn)入步驟235。由于內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax現(xiàn)在被設(shè)定為“0”，所以內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*當(dāng)然比內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax大。由此，PM從步驟235進(jìn)入步驟275，將內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)輸出上限值PemaxJP “O”。
[0170]接著，PM執(zhí)行步驟240?步驟265的處理。在內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*被設(shè)定為“O”的情況下，若內(nèi)燃機(jī)20進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，則內(nèi)燃機(jī)20進(jìn)行獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)而實(shí)質(zhì)上不向曲軸25輸出轉(zhuǎn)矩。此時(shí)，由于內(nèi)燃機(jī)20的最佳工作點(diǎn)成為接近內(nèi)燃機(jī)20能夠維持旋轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)速的值，所以將目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速Ne*設(shè)定為該最低轉(zhuǎn)速附近的值(怠速轉(zhuǎn)速:例如，IOOOrpm)。進(jìn)而，由于內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*為“0”，所以將目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te*設(shè)定為“O”。另外，由于目標(biāo)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩Te*為“0”，所以將MG2指令轉(zhuǎn)矩Tm2*設(shè)定為與齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*相等的值。
[0171]與此相對(duì)，在PM執(zhí)行步驟1010的處理的時(shí)刻目標(biāo)空燃比abyfr被設(shè)定為理論空燃比Stoich或者電池瞬時(shí)輸出Wout低于用戶要求輸出Pr*的情況下，PM在步驟1010判定為“否”而進(jìn)入步驟1030，將內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)最高輸出Max。在該情況下，內(nèi)燃機(jī)要求輸出Pe*當(dāng)然比設(shè)定為內(nèi)燃機(jī)最高輸出Max的內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax小。由此，PM從步驟235直接進(jìn)入步驟240以后的步驟。然后，PM執(zhí)行步驟240?步驟265的處理。其結(jié)果，內(nèi)燃機(jī)20的輸出不受限制而執(zhí)行通常的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0172]如上所述，第2實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛10的控制裝置與第I實(shí)施方式同樣，具備內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元，該內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元在內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為濃空燃比的情況下，與內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為理論空燃比的情況相比，將內(nèi)燃機(jī)20的產(chǎn)生輸出的上限值(內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax)設(shè)定為小的值(參照?qǐng)D10的步驟1010?步驟1030、步驟235及步驟275)。
[0173]進(jìn)而，該內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出控制單元構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，在作為所述剩余容量參數(shù)的“所述蓄電裝置每單位時(shí)間能夠輸出的電力即瞬時(shí)輸出(電池瞬時(shí)輸出Wout)”為“基于用戶要求轉(zhuǎn)矩(齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*)和驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速(即，車速SPD)而確定的用戶要求輸出Pr*”以上時(shí)，將上限值設(shè)定為“O (kW) ” (參照?qǐng)D10的步驟1010和步驟1020)。
[0174]因此，在能夠通過第2發(fā)電電動(dòng)機(jī)MG2來滿足用戶要求轉(zhuǎn)矩(齒圈要求轉(zhuǎn)矩Tr*)的情況下，能夠使內(nèi)燃機(jī)20實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生輸出。由此，在內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為濃空燃比且內(nèi)燃機(jī)的效率不好的情況下，內(nèi)燃機(jī)20實(shí)質(zhì)上不產(chǎn)生輸出，因此，能夠改善混合動(dòng)力車輛10的燃料經(jīng)濟(jì)性。
[0175]本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)采用各種變形例。例如，也可以為，在內(nèi)燃機(jī)的空燃比被設(shè)定為濃空燃比的情況下，以剩余容量SOC為預(yù)定值(比SOCLoth小的預(yù)定值)以上為條件，將電池充電要求輸出Pb*設(shè)定為“0”，從而減少內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax。
[0176]另外，在第2實(shí)施方式中，PM也可以在執(zhí)行了步驟1020的處理之后經(jīng)由步驟280?步驟290進(jìn)入步驟260和步驟265。進(jìn)而，在圖9中，在增量值(Kst+Kthw)為“O ”(即，不增量的值)時(shí)將目標(biāo)空燃比abyfr設(shè)定為理論空燃比stoich。與此相對(duì)，即使增量值(Kst+Kthw)比“O”大，目標(biāo)空燃比abyfr也可以在空燃比傳感器95活性化的時(shí)刻被設(shè)定為理論空燃比stoich。另外，增量值并不限定于啟動(dòng)后增量Kst和預(yù)熱增量Kthw。進(jìn)而，啟動(dòng)后增量Kst也可以根據(jù)從內(nèi)燃機(jī)20啟動(dòng)起的累計(jì)轉(zhuǎn)速而衰減。
[0177]此外，也可以說，上述實(shí)施方式的混合動(dòng)力車輛10的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元是將內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的輸出限制為內(nèi)燃機(jī)輸出上限值Pemax以下的單元。
【權(quán)利要求】
1.一種混合動(dòng)力車輛，包括: 內(nèi)燃機(jī)； 電動(dòng)機(jī)； 蓄電裝置，其能夠向所述電動(dòng)機(jī)供給驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的電力； 發(fā)電機(jī)，其能夠使用所述內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力產(chǎn)生對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電的電力； 動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其將車輛的驅(qū)動(dòng)軸和所述內(nèi)燃機(jī)以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連接，并且將所述驅(qū)動(dòng)軸和所述電動(dòng)機(jī)以能夠傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連接；以及 控制裝置，其以使所述內(nèi)燃機(jī)的效率最高的方式調(diào)整所述內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生輸出并控制所述內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和所述電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，從而使與根據(jù)用戶的加速操作量確定的對(duì)所述驅(qū)動(dòng)軸要求的轉(zhuǎn)矩即用戶要求轉(zhuǎn)矩相等的轉(zhuǎn)矩作用于所述驅(qū)動(dòng)軸，并且，基于與所述蓄電裝置的剩余容量有關(guān)的剩余容量參數(shù)來變更所述內(nèi)燃機(jī)的輸出，從而控制所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力， 所述控制裝置具備: 空燃比控制單元，其在表示所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的內(nèi)燃機(jī)參數(shù)不滿足預(yù)定條件的情況下，將向所述內(nèi)燃機(jī)供給的混合氣的空燃比即內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制為比理論空燃比小的濃空燃比，并且，在所述內(nèi)燃機(jī)參數(shù)滿足所述預(yù)定條件的情況下，將所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比控制為理論空燃比；和 內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元，其在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，與所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述理論空燃比的情況相比，將所述內(nèi)燃機(jī)的產(chǎn)生輸出的上限值設(shè)定為小的值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車輛,其中， 所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，基于用戶要求輸出和所述剩余容量參數(shù)來變更所述上限值，所述用戶要求輸出基于所述用戶要求轉(zhuǎn)矩和所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速而確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車輛,其中， 所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，用戶要求輸出越大，則將所述上限值變更為越大的值，所述用戶要求輸出基于所述用戶要求轉(zhuǎn)矩和所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速而確定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車輛,其中， 所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，所述剩余容量參數(shù)越大，則將所述上限值變更為越小的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力車輛， 所述內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生輸出限制單元構(gòu)成為:在所述內(nèi)燃機(jī)的空燃比被控制為所述濃空燃比的情況下，在作為所述剩余容量參數(shù)的所述蓄電裝置每單位時(shí)間能夠輸出的電力即瞬時(shí)輸出為用戶要求輸出以上時(shí)，將所述上限值設(shè)定為O，所述用戶要求輸出基于所述用戶要求轉(zhuǎn)矩和所述驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速而確定。
【文檔編號(hào)】B60W10/08GK103958307SQ201180075197
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月2日
【發(fā)明者】安藤大吾 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社