混合动力车辆及用于混合动力车辆的控制方法
【专利摘要】混合动力车辆包括发动机、旋转电机、过滤器和ECU。发动机包括排气通路。旋转电机是车辆的驱动源。过滤器捕获流过排气通路的颗粒物质。ECU被构造成在多个控制模式中的任一个控制模式中控制混合动力车辆。多个控制模式包括第一控制模式(CD)和第二控制模式(CS)。当控制模式是第二控制模式(CS)时的用于发动机运转的机会的数目大于当控制模式是第一控制模式(CD)时的用于发动机运转的机会的数目。ECU被构造成当过滤器被再生(S106)时在第二控制模式(CD)中控制混合动力车辆。
【专利说明】
混合动力车辆及用于混合动力车辆的控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种混合动力车辆，该混合动力车辆包括过滤器，该过滤器捕获流过发动机的排气通路的颗粒物质。
【背景技术】
[0002]存在已知的在其上安装内燃机和电动机的混合动力车辆。内燃机例如是汽油发动机或柴油发动机。来自这些发动机的排气含有颗粒物质(PM)，因此为了减少PM的目的，过滤器、诸如柴油颗粒过滤器(DPF)和汽油颗粒过滤器(GPF)可被安装在每个发动机的排气通路中。
[0003]当PM积聚在这些过滤器中时，排气阻力增大。因此，通过在适当定时利用发动机的排热等执行用于燃烧积聚在过滤器中的PM的再生控制。
[0004]在混合动力车辆中，根据具有用于发动机运转的不同数目的机会的多个控制模式中的任一个控制模式对车辆进行控制是已知的。例如，国际申请公开N0.2012/131941描述了用于混合动力车辆的控制器。该控制器将在电量维持(CS)模式期间的发动机启动条件和在电量消耗(CD)模式期间的发动机启动条件彼此变化。
【发明内容】
[0005]顺便提及，国际申请公开N0.2012/131941中描述的CD模式与CS模式相比具有较少的用于发动机运转的机会的数目，所以CD模式是在发动机停止的状态中车辆趋于行驶的控制模式。因此，在其上安装用于捕获PM的过滤器的混合动力车辆中，如果在CD模式期间对过滤器执行再生控制，则存在在过滤器的再生完成之前发动机停止的情况，并且因此，过滤器的再生无法完成。
[0006]本发明提供了混合动力车辆以及用于混合动力车辆的控制方法，当选择具有较少的用于发动机运转的机会的数目的控制模式时，该混合动力车辆可靠地完成过滤器的再生。
[0007]本发明的方面提供了一种混合动力车辆。该混合动力车辆包括发动机、旋转电机、过滤器和ECU。发动机包括排气通路。旋转电机是车辆的驱动源。过滤器被构造成捕获流过排气通路的颗粒物质。ECU被构造成在多个控制模式中的任一个控制模式中控制混合动力车辆。多个控制模式包括第一控制模式和第二控制模式。当控制模式是第二控制模式时的用于发动机运转的机会的数目大于当控制模式是第一控制模式时的用于发动机运转的机会的数目。ECU被构造成当过滤器被再生时在第二控制模式中控制混合动力车辆。
[0008]在这种构造的情况中，当过滤器被再生时，在具有与第一控制模式相比较大的用于发动机运转的机会的数目的第二控制模式中控制车辆。由此，与当在第一控制模式中控制车辆时相比，能够延长发动机的运转时间。因此，通过将过滤器的温度增加到可再生温度，能够可靠地完成过滤器的再生。
[0009]在以上方面，E⑶可被构造成，当控制模式是第一控制模式时并且当过滤器被再生时，将混合动力车辆的控制模式从第一控制模式改变成第二控制模式。
[0010]在这种构造的情况中，当控制模式是第一控制模式时并且当过滤器被再生时，车辆的控制模式从第一控制模式改变成第二控制模式。由此，与当控制模式为第一控制模式时相比，能够增加用于发动机运转的机会的数目。因此，与当控制模式是第一控制模式时相比，能够延长发动机的运转时间，所以通过将过滤器的温度增加到可再生温度能够可靠地完成过滤器的再生。
[0011]在以上方面，E⑶可被构造成，当过滤器被再生时并且当控制模式改变成第二控制模式时，保持第二控制模式直到过滤器的再生完成为止。
[0012]在这种构造的情况中，第二控制模式被保持直到再生完成为止，所以能够保持其中存在与当控制模式是第一控制模式时相比更大的用于发动机运转的机会的数目的状态。因此，通过将过滤器的温度增加到可再生温度，能够可靠地完成过滤器的再生。
[0013]在以上方面，E⑶可被构造成，当过滤器被再生时并且当控制模式改变成第二控制模式时，在已完成过滤器的再生之后将控制模式从第二控制模式改变成第一控制模式。
[0014]在这种构造的情况中，在已完成过滤器的再生之后，车辆的控制模式改变成第一控制模式。由此，能够从存在大量用于发动机运转的机会的状态返回至开始过滤器的再生之前的状态。因此，虽然用户识别出选择第一控制模式，但能够快速消除其中存在大量用于发动机运转的机会的状态。
[0015]在以上方面，混合动力车辆可进一步包括蓄电装置。蓄电装置被构造成通过使用发动机的动力而被充电。ECU可被构造成当过滤器的再生完成时并且当蓄电装置的荷电状态高于或等于预定值时，将控制模式从第二控制模式改变成第一控制模式。ECU可被构造成当过滤器的再生完成时并且当荷电状态低于预定值时，保持第二控制模式。
[0016]在这种构造的情况中，当已完成过滤器的再生时并且当蓄电装置的荷电状态高于或等于预定值时，能够将车辆的控制模式改变成第一控制模式。这样，能够将其中存在大量用于发动机运转的机会的状态返回至开始过滤器的再生之前的状态。当已完成过滤器的再生时并且当蓄电装置的SOC低于预定值时，能够保持第二控制模式。由此，能够抑制蓄电装置的荷电状态的减少。
[0017]在以上方面，E⑶可被构造成，当控制模式是第一控制模式时并且当要求过滤器的再生时，在发动机已启动之后将控制模式从第一控制模式改变成第二控制模式。
[0018]在这种构造的情况中，当要求过滤器的再生时，在发动机启动之后，车辆的控制模式改变成第二控制模式。这样，与当控制模式为第一控制模式时相比，能够增加用于发动机运转的机会的数目。因此，通过将过滤器的温度增加到可再生温度，能够可靠地完成过滤器的再生。
[0019]在以上方面，E⑶可被构造成，当控制模式是第一控制模式时并且当混合动力车辆的动力超过第一启动阈值时，启动发动机。ECU可被构造成，当控制模式是第二控制模式时并且当混合动力车辆的动力超过第二启动阈值时，启动发动机。第二启动阈值是低于第一启动阈值的值。
[0020]在这种构造的情况中，因为第二启动阈值低于第一启动阈值，所以与当控制模式是第一控制模式时的用于发动机运转的机会的数目相比，能够增加当控制模式是第二控制模式时的用于发动机运转的机会的数目。
[0021]在以上方面，ECU可被构造成，当控制模式是第一控制模式时并且当车辆的速度超过第三启动阈值时，启动发动机。ECU可被构造成，当控制模式是第二控制模式时并且当车辆的速度超过第四启动阈值时，启动发动机。第四启动阈值是低于第三启动阈值的值。
[0022]在这种构造的情况中，因为第二启动阈值低于第一启动阈值，所以与当控制模式是第一控制模式时的用于发动机运转的机会的数目相比，能够增加当控制模式是第二控制模式时的用于发动机运转的机会的数目。
[0023]在以上方面，发动机可以是汽油发动机。与具有可比较的动力的柴油发动机相比，汽油发动机在产生的PM的量的方面更小，并且与柴油发动机相比，即使当要求过滤器的再生时，也可能允许临时停止发动机。因此，由于控制模式改变成第二控制模式，所以用于发动机运转的机会的数目增加，并且通过将过滤器的温度增加到可再生温度，能够可靠地完成过滤器的再生。
[0024]本发明的另一方面提供了一种用于混合动力车辆的控制方法。该混合动力车辆包括发动机、旋转电机、过滤器和ECU。发动机包括排气通路。旋转电机是混合动力车辆的驱动源。过滤器被构造成捕获流过排气通路的颗粒物质。控制方法包括通过ECU在多个控制模式中的任一个控制模式中控制混合动力车辆。多个控制模式包括第一控制模式和第二控制模式。当控制模式是第二控制模式时的用于发动机运转的机会的数目大于当控制模式是第一控制模式时的用于发动机运转的机会的数目。控制方法包括当过滤器被再生时通过ECU在第二控制模式中控制混合动力车辆。
[0025]根据本发明，当过滤器被再生时，在与第一控制模式相比具有更大的用于发动机运转的机会的数目的第二控制模式中控制车辆。由此，与当在第一控制模式中控制车辆时相比，能够延长发动机的运转时间。因此，通过将过滤器的温度增加到可再生温度，能够可靠地完成过滤器的再生。由此，能够提供混合动力车辆和用于混合动力车辆的控制方法，在选择具有较少的用于发动机运转的机会的数目的控制模式的情况下，该混合动力车辆可靠地完成过滤器的再生。
【附图说明】
[0026]下文将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业的意义，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中:
[0027]图1是车辆的总体框图；
[0028]图2是用于示出控制模式之间的启动频率的差异的时间图；
[0029]图3是根据第一实施例的ECU的功能框图；
[0030]图4是示出了由根据第一实施例的ECU执行的控制处理的流程图；
[0031]图5是用于示出在CD模式期间要求过滤器再生的情况下当控制模式改变成CS模式时的过滤器再生操作的时间图；
[0032]图6是用于示出在CD模式期间要求过滤器再生的情况下当控制模式未改变成CS模式时的过滤器再生操作的时间图；
[0033]图7是用于示出根据可替换实施例的ECU的操作的第一时间图；
[0034]图8是用于示出根据可替换实施例的ECU的操作的第二时间图；
[0035]图9是用于示出根据可替换实施例的ECU的操作的第三时间图；
[0036]图10是根据第二实施例的ECU的功能框图；
[0037]图11是示出了由根据第二实施例的ECU执行的控制处理的流程图；
[0038]图12是用于示出根据第二实施例的过滤器再生操作的时间图；
[0039]图13是示出了当发动机是柴油发动机时由ECU执行的控制处理的流程图的实例；
[0040]图14是示出了排气通路的布局的另一实例的第一视图；
[0041]图15是示出了排气通路的布局的另一实例的第二视图；并且
[0042]图16是示出了排气通路的布局的另一实例的第三视图。
【具体实施方式】
[0043]在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在下面的说明中，相同的附图标记表示相同的部件。对应的部件的名称和功能也是相同的。因此，将不再重复对应的部件的详细描述。
[0044]将如下面描述第一实施例。将参考图1描述根据本实施例的混合动力车辆I(在下文中，简单地被称为车辆I)的总体框图。车辆I包括变速器8、发动机1、驱动轴17、电力控制单元(PCU)60、电池70、驱动轮72、充电装置78、加速器踏板160以及电子控制单元(ECU)200。
[0045]变速器8包括输出轴16、第一电动发电机(下文中，被称为第一MG)20、第二电动发电机(下文中，被称为第二 MG) 30、动力分配装置40以及减速齿轮58。
[0046]发动机10包括多个气缸112。排气通路80的一端联接至发动机10。排气通路80的另一端联接至消音器(未示出)。催化器82和过滤器84设置在排气通路80中。
[0047]车轮速度传感器14、空燃比传感器86、氧气传感器88、上游侧压力传感器90、下游侧压力传感器92、电流传感器152、电压传感器154、电池温度传感器156和踏板行程传感器162连接至E⑶200，使得E⑶200能够从传感器接收各种信号。
[0048]由此构造的车辆I通过使用从发动机10或第二MG30中的至少一个输出的驱动力行驶。通过发动机10产生的动力被动力分配装置40分成两个路径。两个路径中的一个路径是动力经由减速齿轮58传递至驱动轮72所经过的路径。两个路径中的另一个路径是动力传递至第一MG 20所经过的路径。
[0049]例如，第一MG 20和第二MG 30均是三相交流电旋转电机。第一MG 20和第二MG 30均由P⑶60驱动。
[0050]第一MG20具有发电机(发电装置)的功能，其通过使用由动力分配装置40从发动机10的动力分配的动力而生成电力，然后经由PCU 60对电池70充电。第一MG 20在从电池70接收电力时使曲轴旋转。曲轴是发动机10的输出轴。因此，第一MG 20具有使发动机10启动的启动器的功能。
[0051 ]第二MG 30具有驱动电机的功能，其通过使用存储在电池70中的电力或由第一MG20生成的电力中的至少一个将驱动力提供至驱动轮72。第二MG 30具有发电机的功能以用于通过使用由再生制动生成的电力经由P⑶60对电池70充电。
[0052]发动机10是汽油发动机，并且该发动机10基于来自ECU200的控制信号SI而被控制。
[0053]在本实施例中，发动机10包括四个气缸112，即，第一气缸至第四气缸。火花塞(未示出)设置在多个气缸112内的每个顶部处。
[0054]发动机10不限于如在图1中示出的直列四缸发动机。例如，发动机10可为由多个气缸或多个排构成的任何类型的发动机，诸如，直列三缸发动机、V型六缸发动机、V型八缸发动机、直列六缸发动机、水平对置四缸发动机和水平对置六缸发动机。
[0055]发动机10包括与多个气缸112对应的燃料喷射装置(未示出)。燃料喷射装置可相应地设置在多个气缸112中或者可相应地设置在气缸的进气口中。
[0056]在由此构造的发动机10中，E⑶200通过在合适时间将合适量的燃料喷射至多个气缸112中的每个气缸或者停止向多个气缸112中的每个气缸喷射燃料而控制向多个气缸112中的每个气缸的燃料喷射量。
[0057]设置在排气通路80中的催化器82使包含在从发动机10排出的排气中的未燃烧成分氧化，或者还原被氧化的成分。具体地，催化器82具有吸留的氧气，并且当排气中含有未燃烧成分时通过使用吸留的氧气将未燃烧成分(诸如HC和CO)氧化。当在排气中含有氧化成分(诸如NOx)时，催化器82能够还原被氧化成分并且吸留所释放的氧气。因此，包含在排气中的二氧化氮(NO2)的百分比由于催化器82而增加。
[0058]过滤器84在排气通路80中布置在催化器82下游的位置处。过滤器84是GPF。过滤器84可具有与催化器82的功能类似的功能。在这种情况中，可省略催化器82。过滤器84在排气通路80中可布置在催化器82上游的位置处。过滤器84捕获包含在排气中的颗粒物质(PM)。所捕获的PM积聚在过滤器84中。
[0059]空燃比传感器86在排气通路80中设置在催化器82上游的位置处。氧气传感器88在排气通路80中设置在催化器82下游以及在过滤器84上游的位置处。
[0060]空燃比传感器86用于检测供给至多个气缸112中的每个气缸的空燃混合物(即空气和燃料的混合物)的空燃比。空燃比传感器86检测排气中的空燃比，并且将表示所检测的空燃比的信号传输至E⑶200。
[0061]氧气传感器88用于检测供给至多个气缸112中的每个气缸的空燃混合物(即空气和燃料的混合物)中的氧气的浓度。氧气传感器88检测排气中的氧气的浓度，并且将表示所检测的氧气的浓度的信号传输至E⑶200200基于所接收的信号计算空燃比。
[0062]在排气通路80中，上游侧压力传感器90设置在过滤器84的上游以及在氧气传感器88的下游的位置处。在排气通路80中，下游侧压力传感器92设置在过滤器84下游的位置处。
[0063]上游侧压力传感器90和下游侧压力传感器92中的每一个均用于检测排气通路80中的压力。上游侧压力传感器90将表示所检测的排气通路80中的压力(上游侧压力)的信号(第一压力检测信号)传输至ECU 200。下游侧压力传感器92将表示所检测的排气通路80中的压力(下游侧压力)的信号(第二压力检测信号)传输至ECU 200。
[0064]动力分配装置40被构造成能够将由发动机10产生的动力分配至经由输出轴16朝向驱动轴17的路径以及朝向第一MG 20的路径。动力分配装置40可由行星齿轮系形成。该行星齿轮系包括三个旋转轴，即，太阳齿轮、行星齿轮和环形齿轮。例如，第一MG 20的转子连接至太阳齿轮，发动机10的输出轴连接至行星齿轮，并且输出轴16连接至环形齿轮。由此，允许发动机10、第一MG 20和第二MG 30机械地连接至动力分配装置40。
[0065]输出轴16也连接至第二MG30的转子。输出轴16经由减速齿轮58机械地联接至驱动轴17。驱动轴17用于旋转地驱动驱动轮72。变速器可进一步组装在第二MG 30的旋转轴与输出轴16之间。
[0066]P⑶60将从电池70供给的直流电力转换成交流电力，并且驱动第一MG 20和第二MG 30οPCU 60将由第一MG 20或第二MG 30产生的交流电力转换成直流电力，并且对电池70充电。例如，PCU 20包括变频器(未示出)和转换器(未示出)。变频器用于在直流电力与交流电力之间进行转换。转换器用于转换变频器的直流连接侧与电池70之间的直流电压。
[0067]电池70是蓄电装置，并且是可再充电的直流电源。电池70例如包括镍金属氢化物二次电池或锂离子二次电池。电池70的电压例如为约200V。不仅电池70用由如上所述的第一MG 20和/或第二MG 30产生的电力充电，而且电池70可用从外部电源(未示出)供给的电力充电。电池70不限于二次电池。电池70可为能够产生直流电压的电池，并且例如可为电容器、太阳能电池、燃料电池等。车辆I可装配有允许使用外部电源对电池70充电的充电装置。
[0068]电流传感器152、电压传感器154和电池温度传感器156设置在电池70处。电流传感器152检测电池70的电流IB。电流传感器152将表示电流IB的信号传输至ECU 200。电压传感器154检测电池70的电压VB。电压传感器154将表示电压VB的信号传输至ECU 200。电池温度传感器156检测电池70的电池温度TB。电池温度传感器156将表示电池温度TB的信号传输至ECU 200。
[0069]E⑶200基于电池70的电流IB、电压VB和电池温度TB而估算电池70的荷电状态(在下文中，被称为SOC) ACU 200可基于例如电流、电压和电池温度而估算开路电压(OCV)，并且然后基于所估算的OCV和预定映射估算电池70的S0C。可替换地，E⑶200可例如通过将电池70的充电电流和电池70的放电电流积分而估算电池70的SOC。
[0070]在车辆I的停止期间当充电插头300附接至车辆I时，充电装置78用从外部电源302供给的电力对电池70充电。充电插头300连接至充电线缆304的一个端部。充电线缆304的另一端部连接至外部电源302。充电装置78的正电极端子连接至电源线PL。电源线PL将POT 60的正电极端子连接至电池70的正电极端子。充电装置78的负电极端子连接至接地线NL。接地线NL将PCU 60的负电极端子连接至电池70的负电极端子。除了使用充电插头300通过接触电源将电力从外部电源30 2供给至车辆I的电池70的充电方法等之外或其替代，也可使用通过非接触电源将电力从外部电源302供给至车辆I的电池70的充电方法，诸如共振方法和电磁感应。
[0071]车轮速度传感器14检测驱动轮72中的一个的旋转速度Nw。车轮速度传感器14将表示所检测的旋转速度Nw的信号传输至ECU 200oECU 200基于所接收的旋转速度Nw计算车辆速度V J⑶200可基于第二MG 30的旋转速度Nm2而不是旋转速度Nw来计算车辆速度V。
[0072]加速器踏板160设置在驾驶员座椅处。踏板行程传感器162设置在加速器踏板160处。踏板行程传感器162检测加速器踏板160的行程(下压量)AP。踏板行程传感器162将表示行程AP的信号传输至E⑶200。代替踏板行程传感器162，可使用加速器踏板下压力传感器。加速器踏板下压力传感器用于检测通过车辆I的驾驶员施加在加速器踏板160上的下压力。
[0073]E⑶200产生用于控制发动机10的控制信号SI，并且将所产生的控制信号SI输出至发动机10A⑶200产生用于控制P⑶60的控制信号S2，并且将所产生的控制信号S2输出至PCU 60。
[0074]E⑶200是这样一种控制器，其控制全体混合动力系统，S卩，电池70的充电/放电状态、以及发动机10、第一MG 20和第二MG 30的运行状态，使得车辆I能够通过对发动机10、PQJ 60等的控制而以最尚效率运行。
[0075]E⑶200计算与加速器踏板160的行程AP和车辆速度V对应的要求车辆动力。加速器踏板160设置在驾驶员座椅处。当操作辅机时，ECU 200将操作所述辅机要求的动力添加至所计算的要求车辆动力。辅机例如是空调。此外，当对电池70充电时，ECU 200将对电池充电要求的动力添加至所计算的要求车辆动力。ECU 200基于所计算的要求车辆动力控制第一MG 20的转矩、第二MG 30的转矩或发动机10的输出。在本实施例中，包括变速器8和PCU60的构造对应于动力转换装置。变速器8包括第一MG 20和第二MG 3(LrcU 60将电力与第一MG 20或第二MG 30交换。动力转换装置能够将发动机10的动力转换成用于对电池70充电的电力，并且能够将电池70的电力转换成用于推进车辆I的动力。
[0076]在本实施例中，ECU 200按照控制模式中的任一种控制PCU 60和发动机10。控制模式包括在下文中被称为电量消耗(CD)模式的模式以及在下文中被称为电量维持(CS)模式的模式。在CD模式中，车辆I通过消耗电池70的电力行驶，而不保持电池70的SOC。在CS模式中，发动机10运转或停止，并且车辆I在保持电池70的SOC的同时行驶。CD模式并不具体限于不保持S0C，并且可例如为与在保持电池70的SOC的同时行驶相比对在EV模式中通过消耗电池70的电力的行驶给予更高优先级的模式。控制模式可包括除了 CD模式或CS模式以外的控制模式。控制模式不限于在车辆I行驶的同时对车辆I的控制。控制模式用于在车辆I行驶时或在车辆I停止时对车辆I的控制。
[0077]E⑶200例如自动地在⑶模式与CS模式之间改变。例如，E⑶200当电池70的SOC高于阈值SOC(I)时按照⑶模式控制P⑶60和发动机10，并且当电池70的SOC低于阈值SOC(I)时按照CS模式控制PCU 60和发动机10ACU 200可响应于操作构件(诸如开关和杆)被用户操作以便改变控制模式的事实而在CD模式与CS模式之间改变。
[0078]虽然车辆I由于用于发电的发动机1的运转被抑制(即由于允许电池70的SOC的减小)而按照CD模式行驶，但电池70的SOC不被保持、按照行驶距离的增大而消耗电池70的电力，并且电池70的SOC减小。
[0079]在⑶模式期间，E⑶200控制POT60，使得通过仅使用第二MG 30的输出使车辆I行驶，只要要求的车辆动力不超过发动机10的启动阈值Pr(l)。
[0080]当在CD模式期间通过仅使用第二MG30的输出使车辆I行驶时，在要求车辆动力超过发动机10的启动阈值Pr(I)之后(即在确定要求车辆动力不能仅通过第二MG 30的输出而满足之后)，E⑶200启动发动机10，并且控制PCU 60和发动机10，使得要求车辆动力通过第二MG 30的输出和发动机10的输出而满足。即，CD模式是这样一种控制模式，其中虽然用于发电的发动机10的运转被抑制，但允许用于满足要求车辆动力的发动机10的运转。代替要求车辆动力，当车辆I的实际动力超过发动机1的启动阈值时可启动发动机1。当在CD模式期间要求车辆动力变得低于发动机10的停止阈值时，ECU 200停止发动机10。在CD模式期间的停止阈值是低于或等于启动阈值Pr(I)的预定值。
[0081]当车辆I按照CS模式行驶时，允许用于发电的发动机10的运转，并且通过保持电池70的SOC或恢复电池70的SOC来抑制电池70的SOC的减小。
[0082]例如，ECU 200可执行对电池70的充电/放电控制，使得电池70的SOC在CS模式期间落在预定控制范围(例如包括上述阈值SOC(I)的控制范围)内，或可以执行对电池70的充电/放电控制，使得电池70的SOC保持预定目标S0C(例如上述阈值S0C( I))。
[0083]对电池70的充电控制包括例如，使用通过第二MG30的再生制动产生的再生电力的充电控制，以及使用由第一MG 20通过使用发动机10的动力而产生的电力的充电控制。
[0084]在CS模式期间，当电池70的SOC显著超过预定控制范围或预定目标SOC时，E⑶200控制rcu 60，使得车辆仅通过使用第二MG 30的输出而行驶，只要要求车辆动力不超过发动机10的启动阈值Pr(2)。
[0085]当车辆I在如上所述CS模式期间仅通过使用第二MG30的输出而行驶时，在要求车辆动力超过发动机10的启动阈值Pr(2)之后(即在确定要求车辆动力不能仅通过第二MG 30的输出而满足之后)，ECU 200启动发动机10，并且控制PCU60和发动机10，使得要求车辆动力通过第二MG 30的输出和发动机10的输出两者而满足。即，CS模式是允许用于发电的发动机10的运转或用于满足要求车辆动力的发动机10的运转的控制模式。当在CS模式期间要求车辆动力变得低于发动机1的停止阈值时，ECU 200停止发动机1 ο在CS期间的停止阈值是低于或等于启动阈值Pr(2)的预定值。
[0086]在本实施例中，将基于假定在CD模式期间的启动阈值Pr(I)高于在CS模式期间的启动阈值PH2)并且在CD模式期间的停止阈值高于在CS模式期间的停止阈值而做出描述。启动阈值Pr(l)、Pr(2)中的每个是均低于或等于第二MG 30的输出的上限值并且低于或等于电池70的输出的上限值(Wout)的值。在这种构造下，如下文将描述，出现对于发动机1在CD模式期间与在CS模式期间之间运转的机会的差异。
[0087]例如，如图2所示，假定了车辆I的要求输出在CD模式期间以及在CS模式期间类似地变化的情况。
[0088]在这种情况下，在CS模式期间，在从时刻t(O)到时刻t (I)的时段、从时刻t (2)到时刻t(5)的时段、从时刻t(6)到时刻t(7)的时段、以及从时刻t(8)到时刻t(9)的时段中，要求输出超过发动机1的启动阈值Pr (2)，结果发动机1运转。
[0089]另一方面，在CD模式期间，仅在从时刻t(3)到时刻t(4)的时段中，要求输出超过发动机10的启动阈值Pr(I)，并且发动机10运转。
[0090]由此，当控制模式是CD模式时用于发动机10运转(运转时段)的机会的数目小于当控制模式是CS模式时该机会的数目。换言之，当控制模式是CS模式时用于发动机10运转(运转时段)的机会的数目大于当控制模式是CD模式时该机会的数目。
[0091]在具有上述构造的车辆I中，因为⑶模式具有比CS模式更少的用于发动机10运转的机会的数目，所以CD模式是在发动机10停止的状态下车辆I趋于行驶的控制模式。因此，在其上安装用于捕获PM的过滤器84的车辆I中，即使当发动机10在CD模式期间运转时，也存在这样的情况，即，在过滤器84的再生完成之前发动机10停止和过滤器84的再生未完成。
[0092]因此，本实施例具有这样的特征，S卩，当过滤器84再生时，E⑶200控制处于CS模式中的具有比CD模式更多的用于发动机10运转的机会的数目的车辆I。
[0093]也就是说，在本实施例中，当控制模式是CD模式时并且当要求过滤器84的再生时，E⑶200将控制模式从⑶模式改变成CS模式。由此，用于发动机10运转的机会的数目增加，并且过滤器84的再生完成。
[0094]当要求过滤器84的再生时并且当控制模式已改变成CS模式时，E⑶200保持CS模式，直到过滤器84的再生完成为止。
[0095]此外，当要求过滤器84的再生时并且当控制模式已改变成CS模式时，E⑶200可在过滤器84的再生已经完成之后将车辆I的控制模式从CS模式改变成⑶模式。
[0096]例如，在过滤器84的再生已完成的情况下，E⑶200当电池70的SOC高于或等于阈值S0C( O)时将控制模式从CS模式改变成CD模式，并且当电池70的SOC低于阈值S0C( O)时保持CS模式。
[0097]图3示出了根据本实施例的安装在车辆I上的ECU200的功能框图。E⑶200包括模式确定单元202、再生要求确定单元204、完成确定单元208、SOC确定单元210、以及模式改变单元212。
[0098 ]模式确定单元20 2确定当前选择的控制模式是否是CD模式。
[0099]再生要求确定单元204确定是否要求过滤器84的再生。当PM在过滤器84中已积聚达到通过PM的燃烧不引起超温(OT)的这样的程度时，再生要求确定单元204确定要求过滤器84的再生。在本实施例中，再生要求确定单元204通过使用上游侧压力传感器90和下游侧压力传感器92确定是否要求过滤器84的再生。
[0100]具体地，当在由上游侧压力传感器90检测的上游侧压力与由下游侧压力传感器92检测的下游侧压力之间的差值大于阈值时，再生要求确定单元204确定要求过滤器84的再生。该阈值用于估算积聚在过滤器84中的PM的量大于或等于预定量。该阈值可为通过实验或设计适合的预定值，或者可为随着发动机10的运转状态改变的值。
[0101]确定是否要求过滤器84的再生的方法不限于使用上游侧压力传感器90和下游侧压力传感器92的上述方法。例如，该方法可为以下方法。ECU 200通过利用各种传感器(诸如，空燃比传感器86、氧气传感器88、空气流量计、节气门开度传感器以及冷却剂温度传感器)来估算过滤器84的温度。可替换地，ECU 200从发动机10的运转历史、运转时间、输出减少等估算积聚在过滤器84中的PM的量，并且当积聚的PM的估算量大于预定量时，确定要求过滤器84的再生。
[0102]完成确定单元208确定是否已完成过滤器84的再生。完成确定单元208通过使用上游侧压力传感器90和下游侧压力传感器92来确定是否已完成过滤器84的再生。
[0103]具体地，当在由上游侧压力传感器90检测的上游侧压力与由下游侧压力传感器92检测的下游侧压力之间的差值小于阈值时，完成确定单元208确定已完成过滤器84的再生。
[0104]用于确定是否已完成过滤器84的再生的阈值可为通过实验或设计适合的预定值或者可为根据发动机10的运转状态改变的值。
[0105]用于确定是否已完成过滤器84的再生的阈值可以是与用于确定是否要求过滤器84的再生的阈值相同的值或者可以小于用于确定是否要求过滤器84的再生的阈值。
[0106]当完成确定单元208确定已完成过滤器84的再生时，SOC确定单元210确定电池70的SOC是否高于或等于阈值SOC(O)。阈值SOC(O)是用于在CD模式与CS模式之间改变的SOC的阈值。
[0?07]当模式确定单元202确定控制模式是CD模式时并且当再生要求确定单元204确定要求过滤器84的再生时，模式改变单元212将控制模式从CD模式改变成CS模式。
[0108]当模式确定单元202确定控制模式不是CD模式(控制模式是CS模式)时并且当再生要求确定单元204确定要求过滤器84的再生时，模式改变单元212保持CS模式。
[0?09]当完成确定单元208确定已完成过滤器84的再生时并且当SOC确定单元210确定电池70的SOC高于或等于阈值SOC(O)时，模式改变单元212将控制模式从CS模式改变成CD模式。[Ο??Ο]当完成确定单元208确定已完成过滤器84的再生时并且当SOC确定单元210确定电池70的SOC低于阈值SOC (O)时，模式改变单元212保持CS模式。
[0111]将参考图4描述根据本实施例的由安装在车辆I上的ECU200执行的控制处理。
[0112]在步骤(下文中，步骤缩写成“S”)102中，E⑶200确定控制模式是否是⑶模式。例如，基于每当控制模式改变而改变的标志(模式确定标志)的状态(打开状态或关闭状态)，ECU 200确定当前所选的控制模式是否是CD模式。
[0113]例如，假定当选择CD模式时模式确定标志进入打开状态，并且当选择CS模式时进入关闭状态。例如，当模式确定标志处于打开状态时，ECU 200可确定选择CD模式;而当模式确定标志处于关闭状态时，ECU 200可确定未选择CD模式(即选择CS模式)。
[0114]当确定控制模式是⑶模式(在S102中为是)时，处理前进至S104。否则(在S102中为否)，处理前进至S114。
[0115]在S104中，E⑶200确定是否要求过滤器84的再生。例如，当控制模式为⑶模式时并且当在过滤器84的上游侧压力与下游侧压力之间的差值大于阈值(即积聚在过滤器84中的PM的量大于或等于预定量)时，E⑶200确定要求过滤器84的再生。当ECU 200确定要求过滤器84的再生时，E⑶200将再生要求标志设定成打开状态。
[0116]当确定要求过滤器84的再生(在S104中为是)时，处理前进至S106。否则(在S104中为否)，处理结束。
[0117]在S106中，E⑶200将控制模式从⑶模式改变成CS模式。例如，当再生要求标志和模式确定标志两者都处于打开状态时，ECU 200可将控制模式从CD模式改变成CS模式。
[0118]在S108中，E⑶200确定是否已完成过滤器84的再生。关于是否已完成过滤器84的再生的确定如上所述，所以将不重复其详细描述。
[0119]例如，当再生要求标志处于打开状态时，E⑶200确定是否已完成过滤器84的再生。当E⑶200确定已完成过滤器84的再生时，E⑶200将再生要求标志设定为关闭状态。
[0120]当确定已完成过滤器84的再生(在S108中为是)时，处理前进至SI10。否则，(在S108中为否)，处理返回至S106。
[0121]在SllO中，ECU 200确定电池70的SOC是否高于或等于阈值SOC(O)。例如，当再生要求标志已从打开状态改变成关闭状态时，E⑶200可确定电池70的SOC是否高于或等于阈值SOC(O)，并且当电池70的SOC高于或等于阈值SOC(O)时，ECU 200可将SOC确定标志设定为打开状态。
[0122]当确定电池70的SOC高于或等于阈值SOC(O)(在SllO中为是)时，处理前进至S112。否则(在SllO中为否)，处理前进至S114。
[0123]在SI 12中，E⑶200将控制模式从CS模式改变成⑶模式。例如，当再生要求标志从打开状态改变成关闭状态并且SOC确定标志处于打开状态时，ECU 200可将控制模式从CS模式改变成CD模式。
[0124]在S114中，E⑶200保持CS模式。例如，当模式确定标志处于关闭状态时，E⑶200可保持CS模式。可替换地，例如，当再生要求标志从打开状态改变成关闭状态时并且当SOC确定标志处于关闭状态时，E⑶200可保持CS模式。
[0125]将参考图5和图6描述基于上述结构和流程图的根据本实施例的安装在车辆I上的ECU 200的操作。
[0126]在下文中，将参考图5描述在CD模式期间要求过滤器84的再生时控制模式改变成CS模式的情况下的过滤器84的再生操作。
[0127]例如，假定控制模式为CD模式(在S102中为是)。如图5所示，当要求输出在时刻t
(10)超过发动机1的启动阈值Pr(I)时，发动机1启动。在发动机1启动之后，当在上游侧压力与下游侧压力之间的差压不超过阈值(即当积聚在过滤器84中的PM的量小于预定量)时，不确定要求过滤器84的再生(在S104中为否)，所以再生要求标志保持处于关闭状态。当发动机10运转时，过滤器84的温度通过发动机10的排气的热量而增加。当要求输出在时刻t
(11)变得低于发动机10的启动阈值Pr(l)时，发动机10停止。当发动机10停止时，过滤器84的温度的增加被抑制。因此，过滤器84的温度随着时间从时刻t(ll)的流逝而降低。
[0128]当要求输出在时刻t(12)超过发动机10的启动阈值Pr (I)时，发动机1再次启动。在启动发动机10之后，当在过滤器84的上游侧压力与下游侧压力之间的差压超过阈值(SP积聚在过滤器84中的PM的量变得大于预定量)时，确定要求过滤器84的再生(在S104中为是)，所以再生要求标志进入打开状态。
[0129]由于再生要求标志进入打开状态的事实，控制模式从CD模式改变成CS模式(S106)。当控制模式从CD模式改变成CS模式时，发动机1的启动阈值从Pr (I)改变成Pr (2)。因此，在从时刻t(12)到时刻t(19)的时段中，如参考图2所描述，与当选择CS模式时相比，发动机10更易于启动。
[0130]由此，在从时刻t(12)到时刻t(13)的时段、从时刻t(14)到时刻t(15)的时段、从时亥ljt(16)到时刻t(17)的时段、以及从时刻t(18)到时刻t(19)的时段中，当要求输出超过发动机1的启动阈值Pr (2)时，发动机1运转。
[0131]另一方面，在从时刻t(13)到时刻t(14)的时段、从时刻t(15)到时刻t(16)的时段、以及从时刻t (17)到时刻t (18)的时段中，当要求输出不超过发动机1的启动阈值Pr (2)时(当要求输出变得低于在CS模式期间的停止阈值时)，发动机10停止。
[0132]因此，在从时刻t(12)到时刻t(19)的时段中，SOC被控制为使得在控制模式已改变成CS模式的时刻t (12)的正时处的SOC被保持。因此，电池70的SOC相对于在控制模式已改变成CS模式的时刻t (12)的正时处的SOC而波动。
[0133]当发动机10运转时，过滤器84的温度通过发动机10的排气的热量而增加。另一方面，当发动机10停止时，过滤器84的温度的增加被抑制。
[0134]因此，在控制模式在时刻t(12)已从⑶模式改变成CS模式的正时之后，过滤器84的温度随着时间的流逝以逐步的方式增加，并且在时刻t(14)之后超过可再生温度Tf (O)。当过滤器84的温度超过可再生温度Tf (O)时，过滤器84能够再生。同时，在过滤器84中，例如，PM通过包含在流过排气通路的气体中的氧气成分而被燃烧和去除，并且过滤器的再生进行。
[0135]当确定在时刻t(19)处已完成过滤器84的再生(在S108中为是)时，由于电池70的SOC高于或等于阈值S0C(0)(在SllO中为是)，再生要求标志改变成关闭状态，并且控制模式从CS模式改变成CD模式(SI 12)。
[0136]当控制模式从CS模式改变成CD模式时，发动机1的启动阈值从Pr(2)改变成Pr
(I)。因此，要求输出在时刻t(19)之后不超过Pr(2)，所以发动机10保持停止。
[0137]当控制模式从时刻t(19)改变成CD模式时，用于发动机10运转的机会的数目小于在CS模式期间的该机会的数目。因此，电池70的SOC从时刻t( 19)减少(不被保持)。
[0138]当确定已完成过滤器84的再生(在S108中为是)时，以及当电池70的SOC低于阈值S0C(O)(在SI 10中为否)时，CS模式被保持为控制模式(SI 14)。
[0139]在下文中，将参考图6描述在CD模式期间要求过滤器的再生时控制模式未改变成CS模式的情况中的过滤器84的再生操作的比较实施例。
[0140]例如，假定控制模式是CD模式。在图6中的从时刻t(10)到时刻t (12)的再生操作类似于在图5中的从时刻t(10)到时刻t(12)的再生操作。因此，将不重复详细描述。如上文描述，再生要求标志在时刻t(12)进入打开状态。
[0141 ]当要求输出在时刻t (13)变得低于发动机10的启动阈值Pr (I)时，发动机1停止。在从时刻t (13)到时刻t (22)的时段中，当要求输出不超过发动机10的启动阈值Pr (I)时，发动机1保持停止。在从时刻t (13)到时刻t (22)的时段中，当发动机1保持停止时，过滤器84的温度随着时间的流逝而减少。
[0142]当电池70的SOC在时刻t(22)变得低于阈值S0C(0)时，控制模式从⑶模式改变成CS模式。当控制模式从CD模式改变成CS模式时，发动机10的启动阈值从Pr (I)改变成Pr (2)。因此，如参考图2描述，发动机10变得易于启动。
[0143]因此，在从时刻t(22)到时刻t(23)的时段、从时刻t(24)到时刻t(25)的时段、从时刻t (26)到时刻t (27)的时段、以及从时刻t (28)到时刻t (29)的时段中，当要求输出超过发动机1的启动阈值Pr (2)时，发动机1运转。
[0144]另一方面，在从时刻t(23)到时刻t(24)的时段、从时刻t(25)到时刻t(26)的时段以及从时刻t (27)到时刻t (28)的时段中，当要求输出不超过发动机1的启动阈值Pr (2)时，发动机10停止。
[0145]因此，从时刻t(22)开始，SOC被控制成使得在控制模式已改变成CS模式的时刻t(22)的正时的SOC被保持。因此，电池70的SOC相对于在控制模式已改变成CS模式的时刻t
(22)的正时的SOC而波动。
[0146]当发动机10运转时，过滤器84的温度通过来自发动机10的排气的热量而增加。另一方面，当发动机1停止时，过滤器84的温度的增加被抑制。
[0147]因此，在时刻t(22)在控制模式已从⑶模式改变成CS模式的正时之后，过滤器84的温度随着时间的流逝以逐步的方式增加，并且在时刻t(26)之后超过可再生温度Tf (O)。当过滤器84的温度超过可再生温度Tf (O)时，过滤器84能够再生。此时，在过滤器84中，例如，PM通过包含在流过排气通路的气体中的氧气成分而被燃烧和去除，并且过滤器的再生进行。
[0148]这样，在根据本实施例的混合动力车辆的情况下，如图5所示，当控制模式是CD模式时并且当要求过滤器84的再生时，车辆I的控制模式从CD模式改变成CS模式，所以与如图6所示的控制模式未改变成CS模式的情况(S卩CD模式被保持的情况)相比，能够通过增加用于发动机10运转的机会的数目而延长发动机10的运转时间。因此，与图6所示的情况相比，能够通过将过滤器84的温度及早增加到可再生温度Tf(O)而可靠地再生过滤器84。由此，能够提供混合动力车辆以及用于混合动力车辆的控制方法，其在选择具有用于发动机运转的较少机会的数目的控制模式的情况中可靠地完成过滤器的再生。
[0149]当由于确定要求过滤器84的再生的事实而使控制模式从CD模式改变成CS模式时，因为在过滤器84的再生完成之前保持CS模式，所以能够保持存在用于发动机10运转的大量机会的状态。因此，能够通过将过滤器的温度增加至可再生温度而可靠地完成过滤器84的再生。
[0150]当由于确定要求过滤器84的再生的事实而使控制模式从CD模式改变成CS模式时，并且当在已完成过滤器84的再生之后电池70的SOC高于或等于阈值SOC(O)时，虽然用户识别出选择了 CD模式，但通过将控制模式从CS模式改变成CD模式，能够快速消除存在用于发动机10运转的大量机会的状态。当在已完成过滤器84的再生之后电池70的SOC低于阈值SOC
(O)时，能够通过保持CS模式来抑制SOC的减少。因此，当已完成过滤器84的再生时，能够根据电池70的SOC适当地选择控制模式。在本实施例中，基于假定当控制模式是CD模式时并且当要求过滤器84的再生时使控制模式从CD模式改变成CS模式而做出描述。代替地，作为第一实施例的可替换实施例，例如，当控制模式是CD模式时并且当要求过滤器84的再生时，如果发动机10停止，则发动机10可启动，然后控制模式可从CD模式改变成CS模式。
[0151]在这种情况下，例如，在发动机10停止的状态下，E⑶200确定是否要求过滤器84的再生。具体地，当车辆I的行驶历史与预定行驶历史一致时(例如当车辆I的总行驶距离或总行驶时间长于或等于阈值时)，ECT 200确定要求过滤器84的再生。
[0152]如图7所示，E⑶200例如假定控制模式是⑶模式，发动机停止，并且再生请求标志处于关闭状态。当在时刻t(30)车辆I的行驶历史与预定行驶历史一致时，ECU 200将再生请求标志设定为打开状态。之后，在时刻t(31)，E⑶200启动发动机10并且将控制模式从⑶模式改变成CS模式。也是这样，能够及早完成过滤器的再生。E⑶200可在再生要求标志被设定为打开状态之后预定时间启动发动机10并且将控制模式从CD模式改变成CS模式，或者可当要求输出超过启动阈值Pr(I)时启动发动机10，或者可刚好在再生要求标志被设定为打开状态之后启动发动机10。
[0153]在本实施例中，基于假定发动机10当要求车辆动力超过启动阈值时启动并且发动机10当要求车辆动力变得低于停止阈值时停止而做出描述。代替地，例如，发动机10可当代替要求车辆动力的车辆速度V超过启动阈值时启动，并且可当车辆速度V变得低于停止阈值时停止。
[0154]在这种情况下，例如，在⑶模式期间，发动机10可当车辆速度V超过第一启动阈值Vr(I)时启动，并且可当车辆速度V变得低于第一停止阈值Vs(I)时停止;而在CS模式期间，发动机10可当车辆速度V超过第二启动阈值VH2)时启动，并且可当车辆速度V变得低于第二停止阈值Vs(2)时停止。在这种情况下，第一启动阈值Vr(I)高于第二启动阈值Vr(2)，并且第一停止阈值Vs(I)高于第二停止阈值Vs(2)。第一停止阈值Vs(I)是低于或等于第一启动阈值Vr(I)的预定值，并且第二停止阈值Vs(2)是低于或等于第二启动阈值Vr(2)的预定值。
[0155]在这种构造的情况下，如图8所示，当控制模式是CS模式时，车辆速度V在时刻t
(40)和时刻t (42)超过启动阈值Vr (2 )，所以发动机10启动。当控制模式是CS模式时，车辆速度V在时刻t (41)和时刻t (45)变得低于停止阈值Vs (2 )，所以发动机1停止。
[0156]另一方面，当控制模式是CD模式时，车辆速度V仅在时刻t(43)超过启动阈值Vr(I )，所以发动机10启动。当控制模式是CD模式时，车辆速度V在时刻t(43)变得低于停止阈值Vs(I)，所以发动机10停止。
[0157]这样，当控制模式是CS模式时，发动机10以比在控制模式是CD模式时的速度更低的速度启动，所以能够增加用于发动机10运转的机会的数目。从例如防止由于高车辆速度V而使第一MG 20过度旋转的观点看，发动机10的第一启动阈值和第二启动阈值期望地设定。
[0158]在本实施例中，基于假定当控制模式为CD模式时并且当要求过滤器84的再生时控制模式改变成CS模式而做出描述。替代地，例如，当车辆I在CD模式中行驶时并且当发动机10启动时，ECU 200可将再生要求标志设定为打开状态，并且可将控制模式从CD模式改变成CS模式。
[0159]例如，如图9所示，假定控制模式是CD模式。当要求输出在时刻t(12)超过发动机10的启动阈值Pr (I)时，E⑶200启动发动机1。E⑶200启动发动机10并且将再生要求标志设定为打开状态，而不考虑在上游侧压力与下游侧压力之间的差压(即不考虑积聚在过滤器84中的PM的量)ACU 200将再生要求标志设定为打开状态，并且将控制模式从CD模式改变成CS模式。当控制模式从CD模式改变成CS模式时，发动机10的启动阈值从Pr (I)改变成Pr
(2)。在时刻t(12)之后的操作类似于图6所示的在时刻t(12)之后的操作，所以将不重复其详细说明。
[0160]在本实施例中，基于假定ECU200从两个控制模式(S卩CD模式和CS模式)中的任一个控制模式改变成另一个控制模式而做出描述。替代地，例如，ECU 200可将控制模式从多个控制模式(包括CD模式、CS模式以及除了 CD模式或CS模式以外的控制模式)中的任一个控制模式改变成另一个。
[0161]在本实施例中，基于假定CD模式和CS模式是具有发动机10的不同启动阈值的控制模式而做出描述。替代地，从具有用于发动机10运转的相对不同数目的机会的观点看，CD模式和CS模式可在两个控制模式之间设定。在下文中，将描述根据第二实施例的车辆。根据本实施例的车辆I在控制器100的操作中与根据上述第一实施例的图1所示的车辆I的构造不同。其他部件与根据第一实施例的图1所示的车辆I的部件相同。相同的附图标记表示相同的部件。对应部件的功能也是相同的。因此，将不重复其详细描述。
[0162]在上述实施例中，基于这样的假定而做出描述:当控制模式为CD模式时并且当要求过滤器84的再生时，通过将过滤器84的温度增加到可再生温度Tf (O)或更高来促进过滤器84的再生，作为通过将控制模式从CD模式改变成CS模式来增加用于发动机10运转的机会的数目的结果。然而，当过滤器84的温度的增加依赖于行驶状况而被抑制时，可能要求时间来再生过滤器84。
[0163]因此，本实施例具有这样的特征:当控制模式为⑶模式时并且当过滤器84再生时，E⑶200将控制模式从⑶模式改变成CS模式并且执行对过滤器84的再生控制。
[0164]对过滤器84的再生控制将过滤器84的温度增加到再生温度(激活温度)Tf (O)或更高(在下文中，也被称为温度增加控制)，并且通过将包含氧气的空气供给至过滤器84来燃烧并去除积聚在过滤器84中的PM。积聚在过滤器84中的PM通过经由再生控制与O2进行燃烧反应而氧化，并被从过滤器84去除。例如，在燃料到发动机10的供给停止的状态中并且通过将节气门(未示出)的开度设定为预定开度(例如完全打开节气门)并通过使用第一MG 20的输出转矩来旋转发动机10的输出轴，可执行空气到过滤器84的供给。
[0165]图10示出了根据本实施例的安装在车辆I上的ECU200的功能框图。图10中示出的E⑶200的功能框图与图3中示出的ECU 200的功能方框图的不同之处在于包括再生控制单元206。
[0166]在本实施例中，当控制模式是CD模式时并且当要求过滤器84的再生时，再生控制单元206当发动机10运转时执行再生控制。即，当再生要求确定单元204确定要求过滤器84的再生时，再生控制单元206执行对过滤器84的再生控制。
[0167]当在本实施例中执行再生控制时的对过滤器84的温度增加控制例如包括输出提高控制以及点火延迟控制。再生控制单元206执行输出提高控制或点火延迟控制中的至少一个作为在执行再生控制时的温度增加控制。
[0168]输出提高控制提高发动机10的输出，使得排气温度升高。具体地，通过将发动机10的输出提高超过普通值，输出提高控制将过滤器84的温度增加到可再生温度Tf(O)，使得发动机10的排气温度增加。通过调节节气门开度、燃料喷射量、或点火正时中的至少一个来提高发动机10的输出。
[0169]例如，当ECU 200执行再生控制时，E⑶200基于要求驱动力确定发动机10的输出动力，并然后使发动机10输出通过将确定的输出动力(普通值)增加预定提高量所获得的输出动力。
[0170]由提高发动机10的输出引起的剩余输出的部分或全部被转换成由第一MG20产生的电力，并被供给至电池70(对电池70充电)。
[0171]发动机10的输出可通过当执行再生控制时从普通值逐步地改变成增加预定提高量的值而提高。可替换地，发动机10的输出可通过随着时间的流逝从普通值线性地或非线性地增加至增加了预定提高量的值而提高。
[0172]例如，考虑到过滤器84的温度的增加等的响应而设定预定提高量。该提高量不限于预定量。可基于在过滤器84中阻塞的PM的程度(积聚的PM的量)以及基于电池70的SOCj^度等的可接受电力来设定提高量。
[0173]因为与按照普通值控制发动机10的输出的情况的排气温度增加相比，通过将发动机10的输出提高超过普通值来增加排气温度，所以能够将过滤器84的温度及早增加到可再生温度Tf (O)。因此，能够及早去除积聚在过滤器84中的PM。
[0174]点火延迟控制使发动机10的点火正时延迟，使得排气温度增加。具体地，点火延迟控制通过将发动机10的点火正时相对于普通值延迟预定延迟量而将过滤器84的温度增加到可再生温度Tf(O)，使得发动机10的排气温度增加。
[0175]例如，当确定发动机10的输出动力时，ECU200基于所确定的输出动力获得基本点火正时。E⑶200通过使用以与进气温度、EGR量等相关的校正量校正所获得基本点火正时而获得的结果来控制实际点火正时。因此，当执行再生控制时，ECU 200以与除了用于进气温度的、EGR量等的校正量以外的预定量对应的校正量来校正基本点火正时。
[0176]例如，通过第二MG30的输出的增加等来补偿发动机1的输出的减少量，其由于使点火正时相对于普通值延迟预定延迟量而发生。因此，从电池70放电的量增加。
[0177]当执行再生控制时，点火正时可通过从普通值逐步地改变成延迟了预定延迟量的值而被延迟。可替换地，当执行再生控制时，点火正时可通过随着时间的流逝从普通值线性地或非线性地改变成延迟了预定延迟量的值而被延迟。
[0178]例如，考虑到过滤器84的温度的增加等的响应而设定预定延迟量。该延迟量不限于预定量。可基于在过滤器84中阻塞的PM的程度(积聚的PM的量)、电池70的状态等而设定延迟量。
[0179]因为与点火正时设定为普通值的情况的排气温度增加相比，通过使发动机10的点火正时相对于普通值延迟而增加排气温度，所以能够将过滤器84的温度及早增加到可再生温度Tf (O)。因此，能够及早去除积聚在过滤器84中的PM。
[0180]如除了上述发动机输出提高控制或点火延迟控制中的至少一个以外的温度增加控制，可执行用于通过使用热源(例如加热装置，诸如加热器)而不是发动机来加热过滤器84的加热控制。
[0181]在本实施例中，以及在执行再生控制期间，发动机10基于车辆I的状态(电池70的状态、加速器操作量、车辆的速度等)而间歇地运转或连续地运转。在这种情况下，每当发动机10运转时(每当发动机10启动时)，再生控制单元206执行温度增加控制。
[0182]例如，当再生控制与发动机10的启动一起被执行时，再生控制单元206可执行再生控制，直到过滤器84的温度达到预定温度(过滤器84的可再生温度Tf(O))为止，并且当过滤器84的温度达到该预定温度时可停止再生控制。
[0183]例如，当过滤器84的温度显著超过预定温度(例如过滤器84的温度接近于过滤器84的上限温度或者落在过滤器84的过热区域内)时或者当估算出过滤器84的温度显著超过预定温度时，即使在执行再生控制期间，再生控制单元206可停止发动机10的运转或者温度增加控制，直到过滤器84的温度落在高于或等于可再生温度Tf (O)且低于上限温度的预定范围内为止，或者直到估算出过滤器84的温度落在预定范围内为止。
[0184]将参考图11描述根据本实施例的由安装在车辆上的E⑶200执行的控制处理。
[0185]图11的流程图中示出的处理与图4的流程图中示出的处理的不同之处在于执行处理S206而不是图4中的S106，并且除此之外的处理是相同的。因此，将不重复其详细描述。
[0186]当确定要求过滤器84的再生(在S104中为是)时，在S206中，E⑶200将控制模式从CD模式改变成CS模式并且执行再生控制。再生控制的控制细节如上文所述，所以将不重复其详细描述。
[0187]例如，当再生要求标志处于打开状态时，E⑶200可执行再生控制。例如，E⑶200可与执行再生控制一起将再生控制执行标志设定为打开状态。例如，当再生控制由于在执行再生控制期间停止发动机10而停止时或者当再生控制由于确定已完成过滤器84的再生的事实而停止时，E⑶200可将再生控制执行标志设定为关闭状态。
[0188]将参考图12描述基于上述结构和流程图的根据本实施例的安装在车辆I上的ECU200的操作。
[0189]图12与图5的不同之处在于未示出在时刻t(ll)之前的ECU200的操作，过滤器84的温度的增加的程度由于再生控制而是大的，示出了再生控制执行标志的状态以及完成过滤器84的再生的正时(即控制模式返回到⑶模式的正时)，并且除了上述以外的变化和操作如参考图5所描述。因此，在下面的描述中，将主要描述与参考图5描述的细节不同的操作和变化。
[0190]如图12所示，当要求输出在时刻(112)超过发动机10的启动阈值Pr(I)时，发动机10启动。当发动机10启动时并且当确定要求过滤器84的再生(在S104中为是)时，再生要求标志进入打开状态。
[0191 ]由于再生要求标志进入打开状态的事实，控制模式从⑶模式改变成CS模式，并且执行再生控制(S206)。因此，再生控制执行标志进入打开状态。
[0192]在从时刻t(12)到t(17)的时段中，每当发动机运转，则执行再生控制，并且再生控制执行标志进入打开状态;而每当发动机10停止，则再生控制停止，并且再生控制执行标志进入关闭状态。
[0193]当执行再生控制时，能够比当未通过温度增加控制执行再生控制时更早将过滤器84的温度增加至可再生温度Tf (O)或者更高。此时，在过滤器84中，通过包含在流过排气通路80的气体中的氧气成分将PM燃烧并去除。
[0194]在控制模式已改变成CS模式之后，当发动机10停止(燃料的供给停止)时，发动机10的输出轴通过使用第一MG 20的输出转矩而旋转。由此，可执行将空气(O2)供给至过滤器84的操作。在这种构造的情况下，能够进一步促进过滤器84的再生。
[0195]当确定在作为早于时刻t(19)的时间的时刻t(17)已完成过滤器84的再生(在S108中为是)时(在该时刻t(19)确定在图5所示的情况下已完成过滤器84的再生)，由于电池70的SOC高于或等于阈值S0C(0)(在SllO中为是)，所以再生要求标志和再生控制执行标志进入关闭状态，并且控制模式从CS模式改变成⑶模式(SI 12)。
[0196]这样，在根据本实施例的混合动力车辆的情况中，除了在上述实施例中描述的操作和有利效果以外，还能够通过将控制模式从CD模式改变成CS模式并执行再生控制而及早增加过滤器84的温度。因此，能够及早开始过滤器84的再生，所以能够及早并且可靠地完成过滤器84的再生。本发明还可应用于柴油发动机;然而，可将本发明进一步有效地应用于如下文描述的汽油发动机。当假定发动机10是柴油发动机时，可以想象到执行图13的流程图中所示的处理。在下文中，将描述图13的流程图中所示的处理。
[0197]在图13的流程中所示的处理与图4的流程图所示的处理的不同之处在于执行处理S306而不是图4中的S106，并且其他处理是相同的。因此，将不重复其详细描述。
[0198]当确定要求过滤器的再生(在S104中为是)时，在S306中，E⑶200执行对过滤器84(DPF)的再生控制。当对DPF执行再生控制时，并且当发动机10停止时，发动机10被强制启动，并且发动机10的运转持续直到过滤器84的再生完成为止。例如，输出提高控制或加热控制是对DPF的再生控制中的温度增加控制的一个实例。
[0199]与具有可比较的输出的汽油发动机相比，作为柴油发动机的发动机10在所产生的PM的量的方面更大，并且在排气温度方面更低。特别地，在CD模式期间，当发动机在未完成升温的状态下启动时，所产生的PM的量增加。
[0200]因此，当要求过滤器84的再生时，期望根据模式的发动机的临时停止被抑制，以便及早完成过滤器84的再生，并且如图13的流程图中所示，发动机10的运转持续直到过滤器84的再生完成为止。
[0201]另一方面，与具有可比较输出的柴油发动机相比，本发明所应用的汽油发动机在所产生的PM的量的方面更少，并且在排气温度方面更高。因此，即使当确定要求过滤器84的再生时，也允许根据控制模式的发动机10的临时停止(间歇运转)。因此，更有效地是将本发明应用于汽油发动机，本发明将控制模式从CD模式改变成具有与在要求过滤器84的再生的情况下的CD模式相比更大量的用于发动机10运转的机会的CS模式。
[0202]在本实施例中，如参考图1所描述的，作为实例描述了在其上安装汽油发动机和两个电动发电机(包括第一MG 20和第二MG 30)的混合动力车辆。然而，特别地，安装在混合动力车辆上的电动发电机的数目不限于两个，并且可为一个或三个或更多个。混合动力车辆可为串联混合动力车辆或者可为并联混合动力车辆。
[0203]在本实施例中，如图1所示，作为实例描述了催化器82和过滤器84—个接一个地设置在其中的排气通路的布局。替代地，可使用这样的排气通路的布局，其中催化器82和过滤器84中的至少一个被设置为两个或更多个。
[0204]例如，排气通路的布局可为图14中所示的布局。即，如图14所示，当发动机10是在第一排1a和第二排1b中的每个排中具有气缸的V型发动机时，第一催化器82a和第一过滤器84a可设置在与形成于第一排1a中的气缸联接的第一排气通路80a中，并且第二催化器82b和第二过滤器84b可设置在与形成于第二排1b中的气缸联接的第二排气通路80b中。
[0205]在这种情况下，如图14所示，第一空燃比传感器86a在第一排气通路80a中设置在第一催化器82a的上游的位置处，并且第一氧气传感器88a设置在第一催化器82a的正下游的位置处。第一上游侧压力传感器90a在第一排气通路80a中设置在第一过滤器84a的上游的位置处，并且第一下游侧压力传感器92a设置在第一过滤器84a的正下游的位置处。
[0206]此外，第二空燃比传感器86b在第二排气通路80b中设置在第二催化器82b的上游的位置处，并且第二氧气传感器88b设置在第二催化器82b的正下游的位置处。第二上游侧压力传感器90b在第二排气通路80b中设置在第二过滤器84b的上游的位置处，并且第二下游侧压力传感器92b设置在第二过滤器84b的正下游的位置处。
[0207]在由此构造的车辆中，E⑶200基于在由第一上游侧压力传感器90a检测的第一上游侧压力与由第一下游侧压力传感器92a检测的第一下游侧压力之间的第一差压或在由第二上游侧压力传感器90b检测的第二上游侧压力与由第二下游侧压力传感器92b检测的第二下游侧压力之间的第二差压中的至少一个来确定是否要求第一过滤器84a和/或第二过滤器84b的再生。
[0208]例如，当第一差压或第二差压中的至少一个大于阈值时，E⑶200可确定要求第一过滤器84a和第二过滤器84b的再生。例如，当第一差压和第二差压两者都大于阈值时，E⑶200可确定要求第一过滤器84a和第二过滤器84b的再生。例如，当第一差压大于阈值时，E⑶200可确定要求第一过滤器84a的再生，并且当第二差压大于阈值时，E⑶200可确定要求第二过滤器84b的再生。
[0209]E⑶200可至少对要求再生的第一过滤器84a或第二过滤器84b中的任一个执行再生控制，或者可对第一过滤器84a和第二过滤器84b两者执行再生控制。
[0210]例如，当确定仅要求第一过滤器84a的再生时，E⑶200可仅对第一排1a执行再生控制，以便增加第一过滤器84a的温度，并且当确定仅要求第二过滤器84b的再生时，可仅对第二排1b执行再生控制，以便增加第二过滤器84b的温度。
[0211]可替换地，排气通路的布局可以是图15所示的布局。即，如在图14所示的排气通路的布局的情况下，第一催化器82a、第一空燃比传感器86a和第一氧气传感器88a可设置在与发动机10(其为具有多个排的V型发动机)的第一排1a的气缸联接的第一排气通路80a中，第二催化器82b、第二空燃比传感器86b和第二氧气传感器88b可设置在与第二排1b的气缸联接的第二排气通路80b中，并且过滤器84可设置在第三排气通路80c中，该第三排气通路的一端联接至汇集第一排气通路80a和第二排气通路80b的位置。
[0212]在这种情况下，如图15所示，上游侧压力传感器90在第三排气通路80c中设置在过滤器84的上游的位置处，并且下游侧压力传感器92在第三排气通路80c中设置在过滤器84的下游的位置处。在这种情况下确定是否要求过滤器84的再生以及再生控制的方法与参考图1描述的确定是否要求过滤器84的再生以及再生控制的方法类似，所以将不重复其详细描述。
[0213]可替换地，排气通路的布局可为图16所示的布局。即，如在图14所示的排气通路的布局的情况下，第一催化器82a、第一空燃比传感器86a、第一氧气传感器88a、第一过滤器84a、第一上游侧压力传感器90a和第一下游侧压力传感器92a可设置在与发动机10(其为V型发动机)的第一排1a的气缸联接的第一排气通路80a中，第二催化器82b、第二空燃比传感器86b、第二氧气传感器88b、第二过滤器84b、第二上游侧压力传感器90b和第二下游侧压力传感器92b可设置在与第二排1b的气缸联接的第二排气通路80b中，并且第三排气通路80c的一端联接至汇集第一排气通路80a和第二排气通路80b的位置。
[0214]在这种情况下确定是否要求过滤器84a、84b的再生以及再生控制的方法与参考图14描述的确定是否要求过滤器84a、84b的再生以及再生控制的方法类似，因此将不重复其详细描述。
[0215]上文描述的实施例应被认为在每个方面仅是示例性的而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求限定，而不是由以上实施例的描述限定。本发明的范围旨在包括在所附权利要求及其等价物的范围内的所有修改。
【主权项】
1.一种混合动力车辆，包括: 发动机，所述发动机包括排气通路； 旋转电机，所述旋转电机是所述混合动力车辆的驱动源； 过滤器，所述过滤器被构造成捕获流过所述排气通路的颗粒物质；以及 E⑶，所述E⑶被构造成: 在多个控制模式中的任一个控制模式中控制所述混合动力车辆，所述多个控制模式包括第一控制模式和第二控制模式，当所述控制模式是所述第二控制模式时的用于使所述发动机运转的机会的数目大于当所述控制模式是所述第一控制模式时的用于使所述发动机运转的机会的数目，并且 当所述过滤器被再生时，在所述第二控制模式中控制所述混合动力车辆。2.根据权利要求1所述的混合动力车辆，其中: 所述ECU被构造成当所述控制模式是所述第一控制模式时并且当所述过滤器被再生时，将所述混合动力车辆的控制模式从所述第一控制模式改变为所述第二控制模式。3.根据权利要求2所述的混合动力车辆，其中: 所述ECU被构造成当所述过滤器被再生时并且当所述控制模式改变成所述第二控制模式时，保持所述第二控制模式直到所述过滤器的再生完成为止。4.根据权利要求2或3所述的混合动力车辆，其中: 所述ECU被构造成当所述过滤器被再生时并且当所述控制模式改变成所述第二控制模式时，在所述过滤器的再生已经完成之后，将所述控制模式从所述第二控制模式改变成所述第一控制模式。5.根据权利要求2或3所述的混合动力车辆，进一步包括: 蓄电装置，所述蓄电装置被构造成通过使用所述发动机的动力而被充电，其中: 所述E⑶被构造成: 当所述过滤器的再生完成时并且当所述蓄电装置的荷电状态高于或等于预定值时，将所述控制模式从所述第二控制模式改变成所述第一控制模式，并且 当所述过滤器的再生完成时并且当所述荷电状态低于所述预定值时，保持所述第二控制模式。6.根据权利要求2至5中的任一项所述的混合动力车辆，其中: 所述ECU被构造成当所述控制模式是所述第一控制模式时并且当要求所述过滤器的再生时，在所述发动机已经启动之后，将所述控制模式从所述第一控制模式改变为所述第二控制模式。7.根据权利要求2至6中的任一项所述的混合动力车辆，其中: 所述E⑶被构造成: 当所述控制模式是所述第一控制模式时并且当所述混合动力车辆的动力超过第一启动阈值时，启动所述发动机，并且 当所述控制模式是所述第二控制模式时并且当所述混合动力车辆的动力超过第二启动阈值时，启动所述发动机，所述第二启动阈值是低于所述第一启动阈值的值。8.根据权利要求2至6中的任一项所述的混合动力车辆，其中: 所述E⑶被构造成: 当所述控制模式是所述第一控制模式时并且当所述车辆的速度超过第三启动阈值时，启动所述发动机，并且 当所述控制模式是所述第二控制模式时并且当所述车辆的速度超过第四启动阈值时，启动所述发动机，所述第四启动阈值是低于所述第三启动阈值的值。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的混合动力车辆，其中: 所述发动机是汽油发动机。10.—种用于混合动力车辆的控制方法，所述混合动力车辆包括发动机、旋转电机、过滤器和ECU，所述发动机包括排气通路，所述旋转电机是所述混合动力车辆的驱动源，所述过滤器被构造成捕获流过所述排气通路的颗粒物质，所述控制方法包括: 通过所述ECU在多个控制模式中的任一个控制模式中控制所述混合动力车辆，所述多个控制模式包括第一控制模式和第二控制模式，当所述控制模式是所述第二控制模式时的用于使所述发动机运转的机会的数目大于当所述控制模式是所述第一控制模式时的用于使所述发动机运转的机会的数目，以及 当所述过滤器被再生时，通过所述ECU在所述第二控制模式中控制所述混合动力车辆。
【文档编号】B60W10/26GK105939912SQ201580005908
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年1月26日
【发明人】绳田英和, 安部司, 井上敏夫, 福井启太, 本田友明, 丹羽悠太, 大泽泰地
【申请人】丰田自动车株式会社