CN102421650B - 车辆的控制装置和控制方法 - Google Patents

Abstract

在电量耗尽（charge depleting）模式下的间歇控制期间，控制插电式混合动力车辆（10）的电子控制单元（400）当作为通过将驱动电力减去要求放电量Pout而获得的值的要求电力P大于阈值P1时启动发动机（100），而当要求电力P小于阈值P2时停止发动机。当在电量耗尽模式下执行间歇控制时，电子控制单元在发动机冷却剂温度THw低的范围内将要求放电量Pout限制为较小的值，而在发动机冷却剂温度THw高的范围内将要求放电量Pout设定为比较大而不对其加以限制。

Description

车辆的控制装置和控制方法

技术领域

本发明涉及车辆的控制，更具体地涉及混合动力车辆的控制。

背景技术

作为现有技术，已知一种混合动力车辆，其借助于发动机和电机中的至少一者的动力来行驶。通常，在该混合动力车辆中，用于向电机供给电力的电池的蓄电量被保持在预定范围内。例如，当电池的蓄电量等于或小于该预定范围的下限时，发动机被强制驱动。利用使用发动机的驱动力产生的电力对电池充电。因此，电池的蓄电量恢复。

但是，当发动机刚被启动以对电池充电时，出现诸如排放性能恶化之类的不便，因为发动机和用于净化发动机排气的催化剂还没有升温(预热)。因而，发动机、催化剂等需要在发动机启动之前进行升温。日本专利申请公报No.2003-269208(JP-A-2003-269208)中公开了与这种升温有关的技术。

日本专利申请公报No.2003-269208(JP-A-2003-269208)中公开的控制装置安装在借助于发动机和电机中的至少一者的驱动力来行驶的混合动力车辆中，并且当电池的蓄电量等于或小于下限时发动机被驱动以对用于向电机供给电力的电池充电。当电池的蓄电量等于预定值——其大于所述下限——时，该控制装置通过加热器预先加热发动机和催化剂。因而，由于当发动机启动时发动机和催化剂已经被升温，所以能防止排放性能的恶化。因此，车辆能够适当地行驶。

同时，近期开发了一种装备有电池的混合动力车辆(下文也称为“插电式混合动力车辆”)，该电池向电机供给电力并且能够使用来自车辆外部的电源例如家用电源等的电力充电。

来自家用电源的电力由电力公司等有效地产生。因此，一般来说，插电式混合动力车辆设计成优先使用电池的电力来行驶。

例如，插电式混合动力车辆的行驶模式被设定为车辆优先仅借助于电机的动力来行驶的模式(下文也称为“电量耗尽模式(CD模式)”)直到电池的蓄电量小于下限。当电池的蓄电量小于下限时，进行向车辆使用发动机的动力和电机的动力来行驶的模式(下文也称为“电量维持模式(CS模式)”)的转换。

在该插电式混合动力车辆中，当发动机在向CS模式转换期间在未使催化剂升温的情况下启动时，担心排放性能会恶化。因此，在向CS模式转换之前在CD模式期间使催化剂升温，并由此确保在向CS模式转换期间的排放净化性能。但是，在车辆设计成使用发动机排气使催化剂升温的情况下，为了在CD模式期间使催化剂升温需要启动发动机。电池的放电量由于发动机的这种启动而减少。因而，在CD模式下的实际行驶距离比用户所认识的距离长，并且用户有不协调感。

发明内容

本发明在插电式混合动力车辆中提供一种控制装置和一种控制方法，其能够确保在从CD模式向CS模式转换期间的排放净化性能而不会导致用户有不协调感。

本发明的第一方面涉及一种车辆的控制装置，所述车辆包括内燃机、用于净化所述内燃机的排气的催化剂、利用来自所述车辆外部的电源的电力充电的蓄电装置以及由所述蓄电装置的电力驱动的旋转电机，并且所述车辆具有第一模式和第二模式作为行驶模式，在所述第一模式中，所述车辆原则上在所述内燃机停止的情况下借助于所述旋转电机的动力来行驶，以便对所述蓄电装置的电力的消耗给予比其保存更高的优先，在所述第二模式中，所述车辆在所述内燃机根据需要而运转的情况下借助于所述内燃机的动力和所述旋转电机的动力来行驶，以便对所述蓄电装置的电力的保存给予比其消耗更高的优先。该控制装置包括控制部以及计算部，当在所述第一模式期间满足关于所述催化剂的升温的预定条件时，所述控制部即使在所述第一模式中也根据要求放电量来执行间歇控制以使所述内燃机间歇地运转，所述要求放电量即要从所述蓄电装置放电的电力量，当在所述第一模式期间执行所述间歇控制时，所述计算部基于所述内燃机的温度来计算所述要求放电量。

在根据本发明的该方面的控制装置中，所述车辆还可包括检测用于所述内燃机的冷却剂的温度的传感器，并且所述计算部可计算所述要求放电量，使得随着用于所述内燃机的所述冷却剂的温度下降，在所述第一模式期间的所述间歇控制使所述内燃机更易于运转。

在根据本发明的该方面的控制装置中，所述控制部可当在所述第一模式期间执行所述间歇控制时通过将所述车辆行驶所需的电力减去所述要求放电量而算出的要求电力大于第一阈值时使所述内燃机运转，并且当所述要求电力小于比所述第一阈值小的第二阈值时使所述内燃机停止，并且所述计算部可将所述要求放电量计算为随着所述内燃机的温度下降而减小的值。

在根据本发明的该方面的控制装置中，在所述内燃机通过所述第一模式期间的所述间歇控制而处于运转中的情况下，当所述内燃机持续运转的时间比预定时间短时，所述控制部可使所述内燃机继续运转而不是使所述内燃机停止。

在根据本发明的该方面的控制装置中，所述计算部可基于所述内燃机的温度和在所述第一模式期间所述内燃机的累计运转时间来计算所述要求放电量。

在根据本发明的该方面的控制装置中，所述计算部可计算所述要求放电量，使得随着所述内燃机的温度下降并且随着所述累计运转时间减少，所述第一模式期间的所述间歇控制使所述内燃机更易于运转。

在根据本发明的该方面的控制装置中，所述车辆可在所述蓄电装置的蓄电量小于下限之前在所述第一模式下行驶，并且在所述蓄电装置的蓄电量小于所述下限之后在所述第二模式下行驶，并且所述预定条件可为如下条件：所述内燃机响应于所述蓄电装置的蓄电量降至低于比所述下限大预定量的量而运转以完成用于使所述催化剂升温的控制。

在根据本发明的该方面的控制装置中，所述车辆还可包括借助于所述内燃机的动力产生用于对所述蓄电装置充电的电力的发电机，并且所述第二模式可为如下模式：使所述内燃机运转以便使所述发电机产生用于将所述蓄电装置的蓄电量保持在预定范围内的电力。

本发明的第二方面涉及一种车辆的控制方法，所述车辆包括内燃机、用于净化所述内燃机的排气的催化剂、能够利用来自所述车辆外部的电源的电力充电的蓄电装置以及由所述蓄电装置的电力驱动的旋转电机，并且所述车辆具有第一模式和第二模式作为行驶模式，在所述第一模式中，所述车辆原则上在所述内燃机停止的情况下借助于所述旋转电机的动力来行驶，以便对所述蓄电装置的电力的消耗给予比其保存更高的优先，在所述第二模式中，所述车辆在所述内燃机根据需要而运转的情况下借助于所述内燃机的动力和所述旋转电机的动力来行驶，以便对所述蓄电装置的电力的保存给予比其消耗更高的优先。该控制方法包括：当在所述第一模式期间满足关于所述催化剂的升温的预定条件时，即使在所述第一模式中也根据要求放电量来执行间歇控制以使所述内燃机间歇地运转，所述要求放电量即要从所述蓄电装置放电的电力量；以及当在所述第一模式期间执行所述间歇控制时，基于所述内燃机的温度来计算所述要求放电量。

根据本发明的该方面的控制方法还可包括检测用于所述内燃机的冷却剂的温度，以及计算所述要求放电量，使得随着用于所述内燃机的所述冷却剂的温度下降，在所述第一模式期间的所述间歇控制使所述内燃机更易于运转。

根据本发明的该方面的控制方法还可包括在所述第一模式期间执行所述间歇控制时，当通过将所述车辆行驶所需的电力减去所述要求放电量而算出的要求电力大于第一阈值时，使所述内燃机运转，当所述要求电力小于比所述第一阈值小的第二阈值时使所述内燃机停止，并且将所述要求放电量计算为随着所述内燃机的温度下降而减小的值。

根据本发明的该方面的控制方法还可包括在所述内燃机通过所述第一模式期间的所述间歇控制而处于运转中的情况下，当所述内燃机持续运转的时间比预定时间短时，使所述内燃机继续运转而不是使所述内燃机停止。

根据本发明的该方面的控制方法还可包括基于所述内燃机的温度和在所述第一模式期间所述内燃机的累计运转时间来计算所述要求放电量。

根据本发明的该方面的控制方法还可包括计算所述要求放电量，使得随着所述内燃机的温度下降并且随着所述累计运转时间减少，所述第一模式期间的所述间歇控制使所述内燃机更易于运转。

在根据本发明的该方面的控制方法中，所述车辆可在所述蓄电装置的蓄电量小于下限之前在所述第一模式下行驶，并且可在所述蓄电装置的蓄电量小于所述下限之后在所述第二模式下行驶，并且所述预定条件可为如下条件：所述内燃机响应于所述蓄电装置的蓄电量降至低于比所述下限大预定量的量而运转以完成用于使所述催化剂升温的控制。

根据本发明，在插电式混合动力车辆中，能够在不导致用户有不协调感的前提下确保在从第一模式(CD模式)向第二模式(CS模式)转换期间的排放净化性能。

附图说明

本发明的前述和/或其他目的、特征和优点将从以下参考附图对本发明的示例性实施例的说明而变得明显，附图中使用同样的标号来表示同样的元件，并且其中：

图1是示出安装有根据本发明的实施例的ECU的车辆的结构的视图；

图2是示出根据本发明的实施例的发动机和与该发动机相关的周边部件的视图；

图3是ECU的处理流程(No.1)；

图4是ECU的处理流程(No.2)；

图5是ECU的功能框图；

图6是ECU的处理流程(No.3)；

图7是示出发动机冷却剂温度与要求放电量之间的关系的映射图；

图8是SOC的正时图；

图9是ECU的处理流程(No.4)；

图10是ECU的处理流程(No.5)；

图11是示出发动机运转时间与要求放电量之间的关系的映射图；

图12是示出SOC与要求放电量之间的关系的映射图。

具体实施方式

下文将参考附图说明本发明的实施例。在以下说明中，同样的部件由同样的参考标记表示。这些由相同的参考标记表示的部件在名称和功能上也是相同的。因此，将不重复这些部件的详细说明。

图1是示出安装有作为根据本发明的实施例的控制装置的电子控制单元(ECU)的车辆10的结构的视图。车辆10是所谓的插电式混合动力车辆。也就是说，车辆10是借助于发动机100和第二电动发电机(MG(2))300B中的至少一者的动力来行驶的车辆，并具有行驶电池310，该行驶电池310向MG(2)300B等供电并且能够使用来自车辆外部的交流电源19——例如家用电源等——的电力来充电。

除如上所述的发动机100、MG(2)300B和行驶电池310外，车辆10还包括动力分割机构200、减速机14、逆变器330、升压转换器320、发动机ECU 406、MG_ECU 402、HV_ECU 404等。

动力分割机构200由包括太阳齿轮、小齿轮、行星架和齿圈的行星齿轮构成。动力分割机构200将发动机100所产生的动力分配到输出轴212和第一电动发电机(MG(1))300A。发动机100、MG(1)300A和MG(2)300B经由动力分割机构200互相连结。因此，发动机100、MG(1)300A和MG(2)300B各自的转速互相相关使得当转速中的两个被确定时另一转速被确定。

减速机14将发动机100、MG(1)300A和MG(2)300B所产生的动力传递到驱动轮12，并将驱动轮12的驱动传递到发动机100、MG(1)300A和MG(2)300B。

逆变器330在转换行驶电池310的直流电与MG(1)300A和MG(2)300B的交流电时执行电流控制。

升压转换器320在行驶电池310与逆变器330之间执行电压转换。

发动机ECU 406控制发动机100的运转状态。MG_ECU 402按照车辆10的状态来控制MG(1)300A、MG(2)300B、逆变器330和行驶电池310的充电/放电状态等。HV_ECU 404互相管理和控制发动机ECU 406、MG_ECU 402等，并控制整个混合动力***使得车辆10能够更有效地行驶。

此外，车辆10包括连接器13以及充电装置11，该连接器用于与连接到交流电源19的充电桨(闸门/开关，paddle)15连接，该充电装置将经由连接器13供应的来自交流电源19的电力转换成直流电并将该直流电输出到行驶电池310。充电装置11按照来自HV_ECU 404的控制信号来控制行驶电池10充电的电力量。

在图1中，各ECU是互相分开地构成的。但是，这些ECU中的两个或更多个可以构成为一体的ECU。例如，如图1中由虚线所示，MG_ECU402、HV_ECU 404和发动机ECU 406可以设计为一体的ECU 400。在以下说明中，MG_ECU 402、HV_ECU 404和发动机ECU 406将被描述为ECU 400而不进行互相区分。

来自车速传感器(未示出)、加速器开度传感器(未示出)、节气门开度传感器(未示出)、MG(1)转速传感器(未示出)、MG(2)转速传感器(未示出)、发动机转速传感器(未示出)和监视行驶电池310的状态(电池电压值、电池电流值、电池温度等)的监视单元340的信号被输入到ECU 400。

当MG(1)300A或MG(2)300B起到电机的作用时，ECU 400通过升压转换器320使从行驶电池310放电的直流电力升压，通过逆变器330将升压的直流电力转换成交流电力，并且将交流电力供给到MG(1)300A和MG(2)300B。

另一方面，在对行驶电池310充电时，ECU 400使MG(1)300借助于经由动力分割机构200传递的发动机100的动力来发电，或使MG(2)300B借助于经由减速机14传递的车辆的行驶能量来发电。然后，ECU 400通过逆变器330将MG(1)300A或MG(2)300B所产生的交流电力转换成直流电力，通过升压转换器320使该直流电力降压，并且将降压的直流电力供给到行驶电池310。

此外，ECU 400能通过借助于充电装置11将来自交流电源19的交流电力转换成直流电并将该直流电也供给到行驶电池310来对行驶电池310充电。

将参考图2说明发动机100和与发动机100相关的周边部件。在该发动机100中，从空气滤清器(未示出)吸入的空气流经进气管110并被引入发动机100的燃烧室102。通过节气门114的操作量(节气门开度)来调节引入燃烧室102的空气量。节气门开度由基于来自ECU 400的信号运转的节气门马达112控制。

喷射器104将储存在燃料箱(未示出)中的燃料喷入燃烧室102。当通电时，喷射器104开启并朝燃烧室102喷射燃料。应注意，燃料可从喷射器104喷入进气通路。

借助于通过来自ECU 400的控制信号来控制的点火线圈106，点燃从进气管110引入的空气和从喷射器104喷射的燃料的混合物以进行燃烧。

在混合物燃烧后生成的排气经催化剂140排放到大气，排气管120延伸经过该催化剂140。

催化剂140是执行净化排气中包含的排放物质(诸如碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物等有害物质)的处理的三元催化剂。催化剂140促进碳氢化合物和一氧化碳的氧化反应以及氮氧化物的还原反应。催化剂140具有促进氧化反应和还原反应的能力(排气净化能力)随着催化剂140的温度下降而降低的特性。

来自发动机冷却剂温度传感器108、空气流量计116、进气温度传感器118、空燃比传感器122和氧传感器124的信号被输入到ECU 400。发动机冷却剂温度传感器108检测发动机冷却剂的温度(发动机冷却剂温度)THw。空气流量计116检测进气量(每单位时间吸入发动机100的空气量)Ga。进气温度传感器118检测进气的温度(进气温度)THa。空燃比传感器122检测排气中的空气与燃料的比率。氧传感器124检测排气中的氧浓度。这些传感器分别将指示检测结果的信号发送到ECU 400。

基于从各传感器等发送的信号，ECU 400控制点火线圈106以便获得适当的点火正时，控制节气门马达112以便获得适当的节气门开度，或控制喷射器104以便获得适当的燃料喷射量。

此外，在ECU 400内部设有存储部430，各种信息、程序、阈值、映射图、ECU 400的处理结果方面的数据等存储在该存储部中。

接下来将说明车辆10的行驶模式。车辆10是如上所述的插电式混合动力车辆，并且设计成优先使用行驶电池310的电力来行驶。

车辆10具有电量耗尽模式(CD模式)和电量维持模式(CS模式)作为行驶模式。

CS模式是车辆10借助于MG(2)300B和发动机100两者的动力来行驶(下文也称为“HV行驶”)的模式。在CS模式下，由于对储存在行驶电池310中的电力的消耗给予比其保存更高的优先，所以执行用于根据需要使发动机100间歇地启动和停止的间歇控制。更具体地说，在CS模式下，使MG(1)300A借助于发动机100的动力产生将表示行驶电池31的蓄电量的充电状态(SOC)保持在预定范围内所需的电力，并且该电力被供给到行驶电池310。

另一方面，CD模式是车辆10优先借助于MG(2)300B的动力而不使用发动机100的动力来行驶(下文也称为“EV行驶”)的模式。在CD模式下，由于对行驶电池310的电力的消耗给予比其保存更高的优先，所以EV行驶原则上在发动机100停止的情况下执行。但是，当执行后述的事先升温控制或在事先升温控制之后的间歇控制时，发动机100即使在CD模式下也运转。应注意，发动机100在不能单独通过MG(2)300B的动力来输出用户要求的驱动力的情况下也运转。

图3是ECU 400在使车辆10以行驶模式——即前述CS模式和前述CD模式——中所选的行驶模式行驶的情况下的处理流程。该处理在预定周期重复执行。应注意，图3是在以下前提下作出的：在CD模式下能够单独通过MG(2)300B的动力输出用户要求的驱动力。

如图3中所示，ECU 400基于来自监视单元340的信号等来计算行驶电池310的SOC(步骤(下文缩写为“S”)10)，并判断SOC是否已下降到阈值S1以下(S11)。

然后，直到SOC降低到阈值S1以下为止(S11中“否”)ECU 400使车辆10在CD模式下行驶(S13)。应注意，阈值S1被设定为很小的值。即，由于行驶电池310使用来自由电力公司等非常有效地发电的交流电源19的电力充电，因此ECU 400对EV行驶给予优先直到行驶电池310的电力几乎耗尽。

此外，ECU 400判断在CD模式期间SOC是否小于阈值S2(＞S1)(S14)。阈值S2是使直到向CS模式转换(直到SOC下降到阈值S1以下)在CD模式下的可能行驶距离等于预定距离(例如，约5km)的值，并通过实验等提前设定。

当在CD模式期间SOC小于阈值S2(S14中“是”)并且在当前继续的CS模式期间还没有执行事先升温控制(S15中“否”)时，ECU 400执行事先升温控制达预定时间(S16)。执行事先升温控制以提前使发动机100和催化剂140升温以准备向CS模式转换。在事先升温控制中，发动机100即使在CD模式下也启动。结果，发动机100升温，并且催化剂140通过发动机100的排气升温。在从事先升温控制开始起经过预定时间之后，完成升温控制以再次使发动机100停止。应注意，当在当前继续的CS模式期间已执行事先升温控制(S15中“是”)时不执行事先升温控制。

为防止催化剂140的温度在事先升温控制之后再次降低，ECU 400在事先升温控制之后即使在CD模式期间也如CS模式下那样执行使发动机100间歇地启动和停止的间歇控制(S20)。

此后，只要SOC降低到阈值S1以下(S11中“是”)，ECU 400就使行驶模式从CD模式转换到CS模式以执行发动机100的间歇控制(S12)。在这种向CS模式转换期间，由于已通过前述S16的处理(事先升温控制)和前述S20的处理(间歇控制)提前使发动机100和催化剂140升温，所以有效地确保了排放净化性能。

因此，在本发明的该实施例中，不仅在CS模式期间，而且在CD模式期间的事先升温控制之后，执行发动机100的间歇控制。

图4是在CD模式期间的事先升温控制后执行发动机100的间歇控制(图3中S20的处理)的情况下ECU 400的处理流程。

ECU 400使用采用例如加速器开度和车速作为参数的映射图来算出驱动电力Pdrive(S21)。驱动电力(驱动功率)Pdrive是使车辆10使用驾驶者要求的驱动力行驶所需的能量。

ECU 400读出存储在存储部430中的要求放电量Pout(S22)。要求放电量Pout是从行驶电池310放电的电力的量。当要求放电量Pout为正值时，意味着要从行驶电池310放电与要求放电量Pout的绝对值相对应的电力量。另一方面，当要求放电量Pout为负值时，意味着要以与要求放电量Pout的绝对值相对应的电力量对行驶电池310充电。

要求放电量Pout由ECU 400通过另一处理提前算出然后存储在存储部430中。根据取决于是建立CD模式还是CS模式而有所不同的方法算出要求放电量Pout。在CS模式下，主要基于行驶电池310的SOC来算出要求放电量Pout。另一方面，在CD模式下，通过后述图6中S116的处理来算出要求放电量。后面将详细说明这一点。

如以下示出的式(1)所示，ECU 400将通过从驱动电力Pdrive减去要求放电量Pout而获得的值计算为要求电力P(S23)。

要求电力P＝(驱动电力Pdrive)-(要求放电量Pout)…式(1)

当要求电力P大于阈值P1(S24中“是”)时，ECU 400随即启动发动机100(S25)。应注意，当发动机100已经运转时使发动机100继续运转。

另一方面，当要求电力P小于阈值P2(S24中“否”，S26中“是”)时，ECU 400在发动机停止容许标记F为“1”(容许发动机停止)(S27、S28中“是”)的条件下使发动机100停止。将阈值P2设定成小于阈值P1以确保发动机100的启动和停止之间的滞后。应注意，可将阈值P2设定成等于阈值P1。

即使在要求电力P小于阈值P2(S26中“是”)的情况下，当发动机停止容许标记F为“0”(禁止发动机100停止)(S27中“否”)时，也不执行使发动机100停止的处理(S28的处理)。

发动机停止容许标记F是被ECU 400设定为“1”或“0”的值，并且最初采取“1”。后文将详细说明发动机停止容许标记F的设定。

如上所述，在CD模式期间的间歇控制中，发动机100由于要求电力P与阈值P1和P2之间的比较结果而启动和停止。由于要求电力P是通过从驱动电力Pdrive减去要求放电量Pout而获得的值，所以发动机100的启动和停止根据驱动电力Pdrive和要求放电量Pout的值而被调节。

同时，如上所述，在本发明的该实施例中，即使在对EV行驶给予优先的CD模式期间，在事先升温控制之后也如CS模式期间那样执行发动机100的间歇控制。这样，防止了已经通过事先升温控制而上升的催化剂140的温度再次下降。结果，即使当此后进行向CS模式的转换时也充分确保了排放净化性能。

但是，从行驶电池310放电的电量由于在CD模式期间发动机100的间歇控制的性能而减小。因此，在CD模式下的实际行驶距离比用户识别的距离长。结果，用户有不协调感。

应注意，尽管只要在CD模式期间执行事先升温控制就能进行向CS模式的转换，但在CD模式下的行驶距离随即过短并且作为插电式混合动力车辆的一个特征的电池的电力不能优先使用。

因此，在本发明的该实施例中，当在CD模式期间执行间歇控制时，基于与发动机100的温度和催化剂140的温度相关联的发动机冷却剂温度THw来算出要求放电量Pout。由此根据发动机100的温度和催化剂140的温度来调节在CD模式期间的间歇控制过程中发动机100的启动和停止。

图5示出了ECU 400的功能框图。ECU 400包括接收来自各传感器等的信息的输入接口410、前述存储部430、基于来自输入接口410和存储部430的信息来执行计算处理的计算处理部420、和将计算处理部420的处理结果输出到各部件的输出接口440。

计算处理部420包括CS控制部421、CD控制部422、标记设定部423和Pout计算部424。

CS控制部421执行当SOC降低到阈值S1以下时使车辆10在CS模式下行驶的控制(图3中S12的处理)。CD控制部422执行直到SOC降低到阈值S1以下为止使车辆10在CD模式下行驶的控制(图3中S13至S20的处理和图4的处理)。应注意，已参考图3和4说明了CS控制部421和CD控制部422的处理的细节。

标记设定部423设定在执行CD模式期间的间歇控制时由CD控制部422使用的“发动机停止容许标记F”。更具体地说，标记设定部423算出表示在CD模式下的间歇控制期间发动机持续运转的时间的“发动机运转时间Tdrive”。当发动机运转时间Tdrive比预定的判定时间短时，标记设定部423将发动机停止标记F设为“0”以禁止在CD模式下的间歇控制期间的发动机停止控制(图4中S28的处理)。另一方面，当发动机运转时间Tdrive比所述判定时间长时，标记设定部423将发动机停止标记F设为“1”以容许在CD模式下的间歇控制期间的发动机停止控制(图4中S28的处理)。每当发动机停止容许标记F改变时，其都被存储到存储部430中并被用于由CD控制部422执行的控制中(图4中S27的处理)。

此外，标记设定部423基于发动机冷却剂温度THw来算出要与发动机运转时间Tdrive进行比较的“判定时间”。标记设定部423当发动机冷却剂温度THw低于预定温度(例如，约70℃)时设定比较长的判定时间(例如，3秒)，否则设定比较短的判定时间(例如，约1秒)。应注意，设定判定时间的方法并不限于该方法，并且判定时间可为固定值。

Pout计算部424基于发动机冷却剂温度THw算出在CD模式期间的间歇控制时由CD控制部422使用的“要求放电量Pout”。更具体地说，Pout计算部424随着发动机冷却剂温度THw下降(随着推定催化剂140的温度下降)而减小要求放电量Pout(参见图7，后文将对其进行说明)。每当要求放电量Pout改变时，其都被存储在存储部430中并被用于由CD控制部422执行的控制中(图4中S22的处理)。

前述功能可以通过软件或硬件来实现。

图6是在通过软件实现前述标记设定部423和前述Pout计算部424的功能的情况下ECU 400的处理流程。应注意，该处理在预定周期重复执行。

在S100中，ECU 400判断当前行驶模式是否为CD模式。当判断当前行驶模式为CD模式(S100中“是”)时，处理转入S102。当判断当前行驶模式不是CD模式(S100中“否”)时，处理终止。

在S102中，ECU 400判断在事先升温控制之后是否执行间歇控制(执行图3中S20的处理和图4的处理)。当在该处理中判断在事先升温控制之后执行间歇控制(S102中“是”)时，处理转入S104。当判断在事先升温控制之后未执行间歇控制(S102中“否”)时，处理终止。

在S104中，ECU 400判断发动机100是否实际上通过间歇控制运转。当在该处理中判断发动机实际上运转(S104中“是”)时，处理转入S106。当判断发动机100实际上未运转(S104中“否”)时，处理转入S108。

在S106中，ECU 400使发动机运转时间Tdrive增加预定时间。如上所述，该发动机运转时间Tdrive代表发动机在事先升温控制之后的间歇控制期间持续运转的时间，并以“0”为初始值。此外，每当发动机运转时间Tdrive改变时，其被存储在存储部430中。

在S108中，ECU 400初始化发动机运转时间Tdrive。也就是说，ECU400将发动机运转时间Tdrive设定为初始值“0”。

在S109中，ECU 400基于发动机冷却剂温度THw来算出判定时间。该判定时间用于随后S110的处理中。例如，如上所述，ECU 400当发动机冷却剂温度THw低于预定温度时设定比较长的判定时间(例如，约3秒)，否则设定比较短的判定时间(例如，约1秒)。

在S110中，ECU 400判断发动机运转时间Tdrive是否比判定时间短。当在该处理中作出肯定判断(S110中“是”)时，处理转入S112。否则(S110中“否”)，处理转入S114。

在S112中，ECU 400将发动机停止容许标记设定为“0”。因而，禁止在CD模式下的间歇控制期间的发动机停止处理(图4中S28的处理)。

在S114中，ECU 400将发动机停止容许标记设定为“1”。因而，容许在CD模式下的间歇控制期间的发动机停止处理(图4中S28的处理)。

在S116中，ECU 400根据发动机冷却剂温度THw来算出要求放电量Pout。例如，ECU 400基于如图7中所示的采用发动机冷却剂温度THw作为参数的映射图来算出要求放电量Pout。

在图7中所示的映射图中，在发动机冷却剂温度THw高的范围内，要求放电量Pout被设定为比较大的正值。在发动机冷却剂温度THw低的范围内，要求放电量Pout被限制为比较小的正值。应注意，图7中所示的映射图仅为示例且并非试图限制本发明。应注意，每当要求放电量Pout改变时，其被存储在存储部430中。

将说明基于前述结构和流程图的ECU 400的操作。

当在CD模式下的间歇控制期间发动机冷却剂温度THw低时，通过预先催化剂升温控制上升的催化剂140的温度已再次下降，并且认为未充分确保排放净化性能。

这样，在发动机冷却剂温度THw低的范围内，即使当行驶电池310的SOC仍未达到其最大值时ECU 400也将要求放电量Pout限制为比较小的值(参见图7)。通过这样将要求放电量Pout限制为小值，使要求电力P易于采取大值(参见前述式(1))并超过在CD模式期间的间歇控制中的阈值P1(使图4中S24的判断结果易于为“是”)。因此，发动机100的启动(图4中S25的处理)变得易于执行。结果，在CD模式期间的间歇控制中，发动机100能以对催化剂140的升温给予比EV行驶高的优先积极启动。

另一方面，当发动机冷却剂温度THw高时，催化剂140的温度也高，并且认为已经在一定程度上确保了排放净化性能。

因此，在发动机冷却剂温度THw高的范围内，ECU 400设定比较大的要求放电量Pout而不对其加以任何限制(参见图7)。通过这样设定大的要求放电量Pout，使要求电力P易于采取小值(参见前述式(1))并在CD模式期间的间歇控制中降低到阈值P2以下(使图4中S26的判断结果易于为“是”)。因此，发动机100的停止(图4中S28的处理)变得易于执行。结果，在CD模式期间的间歇控制中，确保了用于执行作为CD模式固有的行驶的EV行驶的时间，并且SOC以接近固有减少率的比率减少。因此，CD模式下的实际行驶距离与用户识别的距离之间的差异变小，并且减轻了给用户造成的不协调感。

图8示出了在从CD模式转换到CS模式前后的SOC的时序图。在时间t1之前，即，当SOC大于阈值S2时，在CD模式下优先执行EV行驶。当SOC在时间t1降低到阈值S2以下时，发动机100通过事先升温控制持续运转一预定时间。

在事先升温控制完成之后至SOC降低到阈值S1以下(在时间t2与时间t3之间)，即使在CD模式下也执行发动机100的间歇控制。在该CD模式下的间歇控制期间，基于发动机冷却剂温度THw来算出要求放电量Pout。因此，根据催化剂140的温度来调节发动机100的启动和停止。这样，使催化剂140的温度下降的防止和用于EV行驶的时间的确保彼此相容。因此，能够防止如图8中通过点划线所示的SOC降低的延迟，同时确保排放净化性能。结果，能确保在从CD模式向CS模式转换期间的排放净化性能而不会导致用户有不协调感。

此外，ECU 400算出表示发动机100在CD模式下的间歇控制期间的持续运转的时长的发动机运转时间Tdrive(S106)，并且当发动机运转时间Tdrive比判定时间短(S110中“是”)时将发动机停止容许标记F设定为“0”以禁止发动机停止处理(图4中S28的处理)。这样，防止了发动机100的启动在比判定时间短的短时间内重复发生。

一般而言，在发动机启动时燃料喷射量增加。但是，当这种伴有燃料量增加的发动机启动在短时间间隔重复发生时，排气中的氧的量变得不够并且催化剂的排放净化性能反而恶化。在本发明的该实施例中，如上所述防止发动机100的启动在短时间间隔重复发生。因此，能提前防止这种问题的出现。

此外，ECU 400根据发动机冷却剂温度THw来设定要与发动机运转时间Tdrive进行比较的判定时间(S109)。也就是说，当发动机冷却剂温度THw低于预定温度时，判定时间被设定得比较长。这样，当发动机冷却剂温度THw低时，发动机停止容许标记F易于被设为“0”，并且发动机100不易停止。因此，进一步延长了从发动机100启动到发动机100停止的时间。这样，能更主动地防止催化剂140的排放性能恶化。

如上所述，在CD模式下的间歇控制期间，ECU 400根据发动机冷却剂温度来算出要求放电量Pout，由此根据催化剂的温度来调节在CD模式下的间歇控制期间启动和停止发动机的条件。也就是说，由于考虑到当发动机冷却剂温度低时排放净化性能未得到确保，因此ECU 400将要求放电量Pout限制为小值以对催化剂的升温给予比EV行驶高的优先，由此使发动机易于启动。另一方面，由于考虑到发动机冷却剂温度高时确保了排放净化性能，因此ECU 400设定大的要求放电量Pout而不对其加以任何限制，以对EV行驶给予比催化剂的升温高的优先，由此使发动机易于停止。这样，能使在CD模式下的间歇控制期间的EV行驶时间的确保和催化剂的升温彼此相容。结果，在插电式混合动力车辆中，能确保在从CD模式向CS模式转换期间的排放净化性能而不会使用户有不协调感。

应注意，本发明的该实施例也能例如被修改如下。在本发明的该实施例中，在图6中S109和S116的处理中使用发动机冷却剂温度THw作为用于算出判定时间和要求放电量Pout的参数。但是，本发明不应被局限于该示例。也就是说，代替发动机冷却剂温度THw或除其以外，可以使用与发动机的温度和催化剂的温度相关联的另一参数。

例如，可以使用“发动机运转时间Tdrive的累计值(在CD模式下的间歇控制开始后发动机100的累计运转时间)作为用于算出判定时间的另一参数。也就是说，如图9中通过S200所示，可以基于两个参数，即发动机运转时间Tdrive的累计值和发动机冷却剂温度THw，来算出判定时间。这种情况下，认为排放净化性能的确保程度随着发动机运转时间Tdrive的累计值降低且随着发动机冷却剂温度THw下降而降低。因此，适合设定长判定时间。应注意，图9中所示的S200以外的步骤分别与前述图6中由相同标号表示的步骤相同。

此外，在本发明的该实施例中，在图6中S100、S112和S114的处理中通过使发动机停止容许标记F反映发动机运转时间Tdrive而直接禁止发动机以短时间间隔重复启动。但是，本发明不应被局限于该示例。例如，可以通过使要求放电量Pout反映发动机运转时间Tdrive而间接地抑制发动机以短时间间隔重复启动。

图10示出了在发动机运转时间Tdrive不是由发动机停止标记F反映而是由要求放电量Pout反映的情况下ECU 400的处理流程的一个示例。应注意，图10中所示的从S100到S108的步骤分别与前述图6中由相同标号表示的步骤相同。

在S300中，ECU 400基于发动机运转时间Tdrive来算出要求放电量Pout。如图11中所示，在发动机运转时间Tdrive短的范围内，ECU 400将要求放电量Pout设定为小。这样，要求电力P采取大值，并且易于在图4中S24的处理中连续作出要求电力P大于P1的判断。因此，发动机100的运转易于继续。

在S310中，ECU 400基于发动机冷却剂温度THw来算出要求放电量Pout的修正量。如前述图7中所示，ECU计算要求放电量Pout的修正量以使得要求放电量Pout在发动机冷却剂温度THw低的范围内变小。

在S320中，ECU 400基于SOC来算出要求放电量Pout的修正量。ECU 400计算要求放电量Pout的修正量以使得要求放电量Pout在SOC小的范围(迅速作出向CS模式转换的范围)内变大，如图12中所示。这样，对EV行驶给予优先，并且向CS模式的转换加速。因此，用户识别的CD模式下的可能行驶距离与CD模式下的行驶距离之间的差异减小，并且抑制了给用户造成的不协调感。应注意，图12中所示的映射图仅为示例，且本发明不应被局限于该示例。例如，当SOC大时(当到向CS模式转换为止的时间充裕时)，可以计算要求放电量Pout的修正量以便着眼于对EV行驶给予优先而增加要求放电量Pout。

在S330中，ECU 400以在S310和S320中算出的修正量修正在S300中算出的要求放电量Pout。这样，要求放电量Pout采取考虑了发动机运转时间Tdrive、发动机冷却剂温度THw和SOC的值。

如上所述，通过使要求放电量Pout反映三个参数——即发动机运转时间Tdrive、发动机冷却剂温度THw以及SOC——中的两个或更多个，能以适当的方式使在CD模式下的间歇控制期间的EV行驶时间的确保和催化剂的升温彼此相容。

虽然上面已说明了本发明的实施例，但应理解，本发明并不限于所说明的实施例的细节，而是可使用本领域的技术人员可以想到的各种变更、改型或改进来实施而不脱离本发明的范围。

Claims (15)

1.一种用于车辆（10）的控制装置，所述车辆包括：内燃机（100）；用于净化所述内燃机的排气的催化剂（140）；利用来自所述车辆外部的电源的电力充电的蓄电装置（310）；以及由所述蓄电装置的电力驱动的旋转电机（300B），并且所述车辆具有第一模式和第二模式作为行驶模式，在所述第一模式中，所述车辆在所述内燃机停止的情况下借助于所述旋转电机的动力来行驶，以便对所述蓄电装置的电力的消耗给予比其保存更高的优先，在所述第二模式中，所述车辆在所述内燃机运转的情况下借助于所述内燃机的动力和所述旋转电机的动力来行驶，以便对所述蓄电装置的电力的保存给予比其消耗更高的优先，所述控制装置的特征在于包括：

控制部（400），当在所述第一模式期间满足关于所述催化剂的升温的预定条件时，所述控制部即使在所述第一模式中也根据要求放电量来执行间歇控制以使所述内燃机间歇地运转，所述要求放电量即要从所述蓄电装置放电的电力量；以及

计算部（400），当在所述第一模式期间执行所述间歇控制时，所述计算部基于所述内燃机的温度来计算所述要求放电量。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，

所述车辆还包括检测用于所述内燃机的冷却剂的温度的传感器（108），并且

所述计算部计算所述要求放电量，使得随着用于所述内燃机的所述冷却剂的温度下降，在所述第一模式期间的所述间歇控制使所述内燃机更易于运转。

3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，

所述控制部当在所述第一模式期间执行所述间歇控制时通过将所述车辆行驶所需的电力减去所述要求放电量而算出的要求电力大于第一阈值时使所述内燃机运转，并且当所述要求电力小于比所述第一阈值小的第二阈值时使所述内燃机停止，并且

所述计算部将所述要求放电量计算为随着所述内燃机的温度下降而减小的值。

4.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，

在所述内燃机通过所述第一模式期间的所述间歇控制而处于运转中的情况下，当所述内燃机持续运转的时间比预定时间短时，所述控制部使所述内燃机继续运转而不是使所述内燃机停止。

5.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，

所述计算部基于所述内燃机的温度和在所述第一模式期间所述内燃机的累计运转时间来计算所述要求放电量。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其中，

所述计算部计算所述要求放电量，使得随着所述内燃机的温度下降并且随着所述累计运转时间减少，所述第一模式期间的所述间歇控制使所述内燃机更易于运转。

7.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，

所述车辆在所述蓄电装置的蓄电量小于下限之前在所述第一模式下行驶，并且在所述蓄电装置的蓄电量小于所述下限之后在所述第二模式下行驶，并且

所述预定条件为如下条件：所述内燃机响应于所述蓄电装置的蓄电量降至低于比所述下限大预定量的量而运转以完成用于使所述催化剂升温的控制。

8.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中，

所述车辆还包括借助于所述内燃机的动力产生用于对所述蓄电装置充电的电力的发电机（300A），并且

所述第二模式为如下模式：使所述内燃机运转以便使所述发电机产生能将所述蓄电装置的蓄电量保持在预定范围内的电力。

9.一种用于车辆（10）的控制方法，所述车辆包括：内燃机（100）；用于净化所述内燃机的排气的催化剂（140）；能够利用来自所述车辆外部的电源的电力充电的蓄电装置（310）；以及由所述蓄电装置的电力驱动的旋转电机（300B），并且所述车辆具有第一模式和第二模式作为行驶模式，在所述第一模式中，所述车辆在所述内燃机停止的情况下借助于所述旋转电机的动力来行驶，以便对所述蓄电装置的电力的消耗给予比其保存更高的优先，在所述第二模式中，所述车辆在所述内燃机运转的情况下借助于所述内燃机的动力和所述旋转电机的动力来行驶，以便对所述蓄电装置的电力的保存给予比其消耗更高的优先，所述控制方法的特征在于包括：

当在所述第一模式期间满足关于所述催化剂的升温的预定条件时，即使在所述第一模式中也根据要求放电量来执行间歇控制以使所述内燃机间歇地运转，所述要求放电量即要从所述蓄电装置放电的电力量；以及

当在所述第一模式期间执行所述间歇控制时，基于所述内燃机的温度来计算所述要求放电量。

10.根据权利要求9所述的控制方法，还包括：

检测用于所述内燃机的冷却剂的温度，以及

计算所述要求放电量，使得随着用于所述内燃机的所述冷却剂的温度下降，在所述第一模式期间的所述间歇控制使所述内燃机更易于运转。

11.根据权利要求9或10所述的控制方法，还包括：

在所述第一模式期间执行所述间歇控制时，当通过将所述车辆行驶所需的电力减去所述要求放电量而算出的要求电力大于第一阈值时，使所述内燃机运转，

当所述要求电力小于比所述第一阈值小的第二阈值时使所述内燃机停止，以及

将所述要求放电量计算为随着所述内燃机的温度下降而减小的值。

12.根据权利要求9或10所述的控制方法，还包括：

在所述内燃机通过所述第一模式期间的所述间歇控制而处于运转中的情况下，当所述内燃机持续运转的时间比预定时间短时，使所述内燃机继续运转而不是使所述内燃机停止。

13.根据权利要求9或10所述的控制方法，还包括：

基于所述内燃机的温度和在所述第一模式期间所述内燃机的累计运转时间来计算所述要求放电量。

14.根据权利要求13所述的控制方法，还包括：

计算所述要求放电量，使得随着所述内燃机的温度下降并且随着所述累计运转时间减少，所述第一模式期间的所述间歇控制使所述内燃机更易于运转。

15.根据权利要求9、10或14中任一项所述的控制方法，其中

所述车辆在所述蓄电装置的蓄电量小于下限之前在所述第一模式下行驶，并且在所述蓄电装置的蓄电量小于所述下限之后在所述第二模式下行驶，并且

所述预定条件为如下条件：所述内燃机响应于所述蓄电装置的蓄电量降至低于比所述下限大预定量的量而运转以完成用于使所述催化剂升温的控制。

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