[发明专利]混合动力车辆和用于混合动力车辆的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及混合动力车辆和用于混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括内燃发动机、电动机、发电机和蓄电装置，所述内燃发动机在排气通路中具有排气净化催化剂。

背景技术

混合动力车辆包括内燃发动机(在下文中，简称为“发动机”)和电动机作为产生用于推进该车辆的驱动力的驱动源。亦即，混合动力车辆通过将由发动机和电动机中的至少一者产生的转矩传递到与车辆的驱动轮连接的驱动轴而行驶。

另一方面，在混合动力车辆中以及仅包括普通发动机作为驱动源的车辆中，还在发动机的排气通路中配置有排气净化催化剂。排气净化催化剂是例如三元催化剂，并且在下文中简称为“催化剂”。通常，当催化剂的温度(催化剂床温)高于或等于预定的活化温度时，该催化剂呈现高排气净化性能。因而，当在混合动力车辆的运转开始时(亦即，在系统起动时)等情况下催化剂的温度低时，起动发动机并且通过使点火正时相对于“通常点火正时”延迟来使排气温度上升。这样，进行用于使催化剂的温度在早期上升的“催化剂升温运转”。注意，“通常点火正时”是称为“基准点火正时、最佳点火正时、基本点火正时等”的点火正时，并且被设定为燃烧状态好且发动机的效率高的点火正时。

另一方面，在混合动力车辆的运转期间用再生能量和发动机的动力适当地对该混合动力车辆中包括的蓄电装置充电。因而，蓄电装置的剩余电量保持在适当的值。蓄电装置的剩余电量例如由指示充电状态(SOC)的参数表示。

顺便说一下，例如，当混合动力车辆长时间未运转且因此蓄电装置已发生自行放电时，或者当在车辆的系统起动之后车辆长时间放置在空档状态时，等等，蓄电装置的剩余电量会显著下降。这种情况下，混合动力车辆起动发动机以驱动发电机。这样，蓄电装置被充电。进行这种充电的运转也称为“强制充电运转”(例如，参看日本专利申请公报No.2008-238965(JP2008-238965A))。

顺便说一下，在强制充电运转中，例如，需要随着蓄电装置的剩余电量减小而更快地对蓄电装置充电，因此希望通过随着剩余电量减小而增大发动机的动力来增大发电机的发电量。因此，在强制充电运转期间，发动机的负荷随着蓄电装置的剩余电量减小而增大。

另一方面，当系统在催化剂温度低且蓄电装置的剩余电量极低的情况下起动时，希望进行催化剂升温运转和强制充电运转这两者。然而，已发现，当简单地同时进行这两种运转时，发动机的转矩变动由于延迟的点火正时而增大，特别是在发动机的负荷通过强制充电运转而增大的情况下，动力传递系统内由于转矩变动而发生扭转共振，并且因此发生发动机转速的振荡，且由于动力传递机构中的齿轮碰撞而可能发生大的噪音(打齿音)。

发明内容

本发明提供了一种混合动力车辆和用于混合动力车辆的控制方法，在所述混合动力车辆中当在强制充电运转期间进行催化剂升温运转时不会发生大的打齿音。

本发明的第一方面提供了一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括：内燃发动机，所述内燃发动机在排气通路中包括排气净化催化剂；电动机；蓄电装置，所述蓄电装置为所述电动机供给电力以驱动所述电动机；发电机，所述发电机利用所述内燃发动机的动力产生电力以对所述蓄电装置充电；动力传递机构，所述动力传递机构将车辆的驱动轴与所述内燃发动机连结成使得转矩能被传递并且将所述驱动轴与所述电动机连结成使得转矩能被传递；和控制装置，所述控制装置通过控制至少由所述内燃发动机产生的转矩和由所述电动机产生的转矩来产生使所述驱动轴旋转所需的转矩，并且通过控制由所述内燃发动机产生的动力来改变由所述发电机产生的电力。

所述动力传递机构可以是将车辆的驱动轴、内燃发动机、电动机和发电机互相连结成使得转矩能被传递的机构，并且所述控制装置可以是通过控制由内燃发动机产生的转矩、由电动机产生的转矩和由发电机产生的转矩来控制使驱动轴旋转所需的转矩和由发电机产生的电力的装置。

此外，在所述混合动力车辆中，所述控制执行催化剂升温运转和强制充电运转。

在所述催化剂升温运转中，当作为与所述催化剂的温度相关的参数的催化剂温度参数低于或等于预定的温度相关阈值时，起动所述内燃发动机并且使所述内燃发动机的点火正时相对于基准点火正时延迟预定的延迟量。例如，在所述催化剂升温运转中，当在混合动力车辆的系统起动时作为催化剂温度参数之一的发动机冷却剂温度低于或等于预定的温度相关阈值时开始催化剂升温运转。