本公开涉及一种混合动力车辆，并且还涉及一种控制该混合动力车辆的方法。
背景技术：
日本未审专利申请公开第2013-252853号(jp2013-252853a)描述了一种混合动力车辆，该混合动力车辆包括：动力产生装置，该动力产生装置包括电动机和发动机，该发动机设有排气催化剂；以及蓄电装置，该蓄电装置被构造成将电力供给到电动机或者被用来自电动机的电力供给。在jp2013-252853a中描述的混合动力车辆中，电量消耗(cd)模式或电量保持(cs)模式能够被设定成混合动力车辆的行驶模式。在jp2013-252853a中描述的混合动力车辆中，在行驶模式是cd模式的同时，在也允许伴随发动机的运转的混合动力行驶(hv行驶)的同时，较高优先级被给予电动行驶(ev行驶)，在ev行驶中，仅电动机被用作动力源以促进储存在蓄电装置中的电力的消耗。另一方面，在混合动力车辆的行驶模式是cs模式的同时，在需要时执行hv行驶和ev行驶之间的切换，以在规定范围内维持蓄电装置的荷电状态(soc)。
作为该类型的混合动力车辆，日本未审专利申请公开2013-154715(jp2013-154715a)描述了一种混合动力车辆，该混合动力车辆设有用于执行从ev(cd)模式到hv(cs)模式的切换的开关，在ev模式中，混合动力车辆使用仅电动机作为动力源而不使用发动机作为动力源行驶，在hv模式中，混合动力车辆使用发动机和电动机两者作为动力源行驶。在驾驶员手动地将行驶模式从ev模式切换到hv模式之后，根据jp2013-154715a的混合动力车辆正在hv模式中行驶的同时，soc控制中心值被设定成比在紧接在行驶模式被切换到hv模式之前混合动力车辆正在ev模式中行驶时的蓄电装置的soc高的值，该soc控制中心值是蓄电装置的荷电状态(soc)的控制目标值。由此，在行驶模式被切换到hv模式之后混合动力车辆正在hv模式中行驶的同时，能够维持在驾驶员手动地将行驶模式从ev模式切换到hv模式时的蓄电装置的soc。jp2013-154715a进一步描述了，在驾驶员手动地将行驶模式从ev模式切换到hv模式之后混合动力车辆正在hv模式中行驶的同时，在行驶模式被从ev模式切换到hv模式时的蓄电装置的soc被设定成soc控制中心值。
技术实现要素：
期望从蓄电装置的保护和再生制动的禁止的减轻的观点预先设定soc控制中心值的上限值(和下限值)，该soc控制中心值是soc的控制目标值。然而，在被构造成允许驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式的混合动力车辆中，当soc高于soc控制中心值的上限值时，可以通过试图将soc维持在高水平的驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式。在该情形中，蓄电装置的soc充分高。因此，虽然行驶模式是cs模式，但是与来自驾驶员的要求(行驶要求的动力的大小)对应的发动机启动频率减小，并且已经启动的发动机的负荷(工作)也减小。出于该原因，在jp2013-154715a中描述的混合动力车辆中，当在soc高于soc控制中心值的上限值时行驶模式从cd模式切换到cs模式时，在排气催化剂的温度已经减小的状态下启动发动机。这可能降低排气控制性能。
本公开抑制在cd模式和cs模式中的一种模式被选择性地设定成行驶模式的混合动力车辆中当驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时排气控制性能的降低。
本公开的第一方面涉及一种混合动力车辆，该混合动力车辆被构造成使得电量消耗模式和电量保持模式中的一种模式被选择性地设定成行驶模式。混合动力车辆包括动力产生装置、蓄电装置、模式开关以及电子控制单元，该动力产生装置包括发动机和电动机。发动机设有排气催化剂。电动机被构造成利用来自发动机的动力的至少一部分来发电。蓄电装置被构造成将电力供给到电动机或者被用来自电动机的电力供给。模式开关被构造成允许驾驶员在电量消耗模式和电量保持模式之间执行切换。电子控制单元被构造成：在行驶模式是电量保持模式的同时，控制动力产生装置，使得蓄电装置的荷电状态接近控制中心值，所述控制中心值等于或低于预先设定的上限值。电子控制单元被构造成：控制动力产生装置，使得在荷电状态高于控制中心值的上限值的同时驾驶员将行驶模式从电量消耗模式切换到电量保持模式时，与在荷电状态等于或低于控制中心值的上限值的同时驾驶员将行驶模式从电量消耗模式切换到电量保持模式时相比，以更高的频率启动发动机。
利用该构造，动力产生装置被控制，使得在荷电状态(soc)高于控制中心值的上限值的同时驾驶员将行驶模式从电量消耗(cd)模式切换到电量保持(cs)模式时，与在soc等于或低于控制中心值的上限值的同时驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时相比，以更高的频率启动发动机。由此，启动发动机的时间间隔变短。由此，当在驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式之后一旦启动发动机时，便能够将排气催化剂的温度保持为高。由此，当驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时，能够抑制排气控制性能的降低。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成在soc高于控制中心值的上限值的同时驾驶员将行驶模式切换到cs模式时，基于在将行驶模式切换到cs模式时的soc将控制中心值设定成等于或高于上限值的值，并且电子控制单元可以被被构造成随着时间的流逝减小控制中心值。由此，蓄电装置的soc被逐渐减小，从而发动机更可能被启动。另外，能够通过将行驶模式从cd模式切换到cs模式而响应于驾驶员的需要将蓄电装置的soc维持在高水平。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成：在驾驶员将行驶模式切换到cs模式之后，通过以规定的时间间隔将控制中心值的紧接的先前值和soc的当前值中的较小的一个值设定成控制中心值，来随着时间的流逝减小控制中心值。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成：在驾驶员将行驶模式切换到cs模式之后，通过以规定的时间间隔将控制中心值的紧接的先前值和通过从soc的当前值减去规定值获得的值中的较小的一个值设定成控制中心值，来随着时间的流逝减小控制中心值。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成：在驾驶员将行驶模式切换到cs模式之后，随着时间的流逝减小控制中心值的上限值，并且设定控制中心值使得控制中心值不超过上限值。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成：在驾驶员将行驶模式切换到cs模式之后，设定控制中心值，使得控制中心值以规定变化率减小。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成在驾驶员将行驶模式切换到cs模式之后，随着时间的流逝减小控制中心值直到控制中心值变得等于或低于上限值为止，并且电子控制单元可以被构造成当控制中心值变得等于或低于上限值时将上限值设定成控制中心值。由此，即使在soc变得等于或低于控制中心值的上限值之后，也能够通过将行驶模式从cd模式切换到cs模式而响应于驾驶员的需要将蓄电装置的soc维持在高水平。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成：在行驶模式是cs模式的同时，当对动力产生装置要求的要求行驶功率等于或大于启动判定功率时，启动发动机，并且电子控制单元可以被构造成：在soc高于控制中心值时增大启动判定功率，并且在soc低于控制中心值时减小启动判定功率。利用该构造，响应于由驾驶员执行的到cs模式的行驶模式的切换并且基于在行驶模式被切换到cs模式时的soc，控制中心值被设定成等于或高于上限值的值，并且控制中心值随着时间的流逝减小，从而能够抑制soc和控制中心值之间的差的增大。由此，能够抑制基于该差的发动机启动判定功率的增大，并且由此，能够以较高频率启动发动机。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成：在行驶模式是cs模式的同时，当对动力产生装置要求的要求行驶功率等于或大于与车速对应的启动判定功率时，启动发动机，并且电子控制单元可以被构造成：通过设定启动判定功率，使得在soc高于控制中心值的上限值的同时驾驶员将行驶模式切换到cs模式时的启动判定功率在同一车速下小于在soc等于或低于上限值的同时驾驶员将行驶模式切换到cs模式时的启动判定功率，来增大启动发动机的频率。利用该构造，当驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时，能够抑制排气控制性能的降低。
在混合动力车辆中，电子控制单元可以被构造成：在驾驶员将行驶模式切换到cs模式之后，减小启动判定功率，直到所述控制中心值等于或低于上限值为止。
在混合动力车辆中，蓄电装置可以被构造成用来自外部电源的电力充电。毋庸置疑，蓄电装置可以是不能用来自外部电源的电力充电的蓄电装置。
本公开的第二方面涉及一种控制混合动力车辆的方法，该混合动力车辆包括动力产生装置、蓄电装置和电子控制单元，该动力产生装置包括发动机和电动机。发动机设有排气催化剂。电动机被构造成利用来自发动机的动力的至少一部分来发电。蓄电装置被构造成将电力供给到电动机或者被用来自电动机的电力供给。混合动力车辆被构造成使得cd模式和cs模式中的一种模式被选择性地设定成行驶模式。混合动力车辆被构造成允许驾驶员在cd模式和cs模式之间执行切换。所述方法包括：在蓄电装置的soc高于在cs模式中的soc的控制中心值的上限值的同时驾驶员将所述行驶模式从cd模式切换到cs模式时，与在soc等于或低于控制中心值的上限值的同时驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时相比，通过电子控制单元以更高的频率启动发动机。
根据该方法，能够当驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时抑制排气控制性能的降低。
附图说明
以下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意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示意地示出根据本公开的混合动力车辆的构造的示图；
图2是示出用于设定在图1中的混合动力车辆中的蓄电装置的目标充放电电力的上限值和下限值的映射图的实例的解释图；
图3是示出在图1的混合动力车辆中使用的启动判定功率设定映射图和停止判定功率设定映射图中的每一个映射图的实例的解释图；
图4是示出当在图1的混合动力车辆中设定soc的控制中心值时执行的控制中心值设定程序的实例的流程图；
图5是示出当在图1中的混合动力车辆中由驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时，蓄电装置的soc、要求行驶功率、发动机启动状态和催化剂温度中的每一个的时间变化的实例的时序图；
图6是示出可以在图1中的混合动力车辆中执行的另一个控制中心值设定程序的流程图；
图7是示出用于在图1中的混合动力车辆中设定soc的控制中心值的可变上限值设定映射图的实例的解释图；
图8是示出可以在图1中的混合动力车辆中执行的另一个控制中心值设定程序的流程图；
图9是示出可以在图1中的混合动力车辆中执行的启动停止判定阈值设定程序的流程图；
图10是示出当由驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时使用的启动判定功率设定映射图和停止判定功率设定映射图的解释图；并且
图11是示意地示出根据本公开的另一个混合动力车辆的构造的示图。
具体实施方式
下文中，将参考附图描述本公开的示例实施例。
图1是示意地示出根据本公开的混合动力车辆1的构造的示图。在图1中示出的混合动力车辆1包括发动机10、单个小齿轮型的行星齿轮机构30、每一个都是同步发电电动机的电动发电机mg1、mg2、蓄电装置40、电力控制器(此后，称作“pcu”)50以及混合动力电子控制单元(此后，称作“hvecu”)70，该电力控制器被连接到蓄电装置40并且被构造成驱动电动发电机mg1、mg2，并且该混合动力电子控制单元被构造成控制整个混合动力车辆1。在混合动力车辆1中，发动机10、行星齿轮机构30以及电动发电机mg1、mg2构成混合动力类型的动力产生装置20。
发动机10是内燃机，其中空气和碳氢化合物燃料，诸如汽油、柴油或液化石油气(lpg)的空气燃料混合物燃料，从而产生动力。发动机10由发动机电子控制单元(此后，称作“发动机ecu”)15控制，该发动机电子控制单元包括微型计算机，该微型计算机包括中央处理单元(cpu)等(未示出)。如在图1中示出的，发动机10设有被连接到排气管的排气控制装置11。排气控制装置11包括nox吸藏型排气催化剂(三元催化剂)11c，该排气催化剂被构造成移除在从发动机10的燃烧室经由排气管流动到排气控制装置11中的排气中包含的污染物，诸如一氧化碳(co)、hc和nox。
行星齿轮机构30包括：太阳齿轮31，该太阳齿轮被连接到电动发电机mg1的转子；环齿轮32，该环齿轮被连接到驱动轴35并且经由减速器36被联接到电动发电机mg2的转子；以及行星载架34，多个小齿轮33由该行星载架34可旋转地支撑。行星载架34经由减震器28被连接到发动机10的曲轴(输出轴)。驱动轴35经由齿轮机构(未示出)和差速齿轮39被联接到右车轮和左车轮(驱动轮)dw。注意，减速器36可以被有级变速器替代，该有级变速器被构造成从多个速度比中选择电动发电机mg2的转子的旋转速度和驱动轴35的旋转速度之间的速度比。
电动发电机mg1主要用作发电机，该发电机利用来自在负荷条件下运转的发动机10的动力的至少一部分发电。电动发电机mg2主要用作电动机，该电动机通过利用来自蓄电装置40的电力和来自电动发电机mg1的电力中的至少一种电力被驱动而产生动力。电动发电机mg2在混合动力车辆1制动时输出再生制动扭矩。电动发电机mg1、mg2被构造成将电力经由pcu50供给到蓄电装置40或者经由pcu50被用来自蓄电装置40的电力供给。
蓄电装置40是锂离子二次电池和镍氢二次电池中的一种电池，该锂离子二次电池和镍氢二次电池每个均具有例如200v至300v的额定输出电压。由电源管理电子控制单元(此后，称作“电源管理ecu”)45管理蓄电装置40，该电源管理电子控制单元包括微型计算机，该微型计算机包括cpu等(未示出)。电源管理ecu45例如基于来自蓄电装置40的电压传感器的横跨端子的电压vb、来自蓄电装置40的电流传感器的充放电电流ib、来自蓄电装置40的温度传感器的电池温度tb等来计算蓄电装置40的荷电状态(soc)、可允许充电电力win和可允许放电电力wout。蓄电装置40可以是电容器或者可以包括二次电池和电容器。
根据本实施例的混合动力车辆1是插电式混合动力车辆，该混合动力车辆被构造成使得能够用来自外部电源100诸如家用电源的电力对蓄电装置40进行充电。混合动力车辆1包括充电单元47，该充电单元被连接到将蓄电装置40和pcu50彼此连接的电力线路。充电单元47包括例如：ac-dc转换器，该ac-dc转换器将经由电源插头供给的来自外部电源100的交流(ac)电力转换成直流(dc)电力；以及dc-dc转换器，该dc-dc转换器调节来自ac-dc转换器的dc电力的电压并且将带有已调节电压的dc电力供给到蓄电装置40(两者均未示出)。在本实施例中，由hvecu70控制充电单元47。
pcu50包括例如：第一逆变器51，该第一逆变器驱动电动发电机mg1；第二逆变器52，该第二逆变器驱动电动发电机mg2；以及升压转换器(电压转换模块)53，该升压转换器被构造成对来自蓄电装置40的电力的电压升压并且降低来自电动发电机mg1、mg2侧的电力的电压。由马达电子控制单元(此后，称作“mgecu”)55来控制pcu50，该马达电子控制单元包括微型计算机，该微型计算机包括cpu等(未示出)。mgecu55接收来自hvecu70的指令信号；以及表示在由升压转换器53升压之前的电压、在由升压转换器53升压之后的电压、由解析器(未示出)获得的检测值以及施加到电动发电机mg1、mg2的相电流的信号等，该解析器检测电动发电机mg1、mg2的转子的旋转速度。基于该输入信号，mgecu55对于第一逆变器51和第二逆变器52以及升压转换器53执行切换控制。mgecu55还基于由解析器获得的检测值来计算电动发电机mg1、mg2的转子的旋转速度nm1、nm2。
hvecu70包括微型计算机，该微型计算机包括例如cpu、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)和输入输出装置(未示出)。hvecu50通过网络(can)与例如发动机ecu15、电源管理ecu45以及mgecu55交换各种信号。hvecu70还接收：来自启动开关(点火开关)80的信号，该启动开关被构造成发送指示以启用混合动力车辆1的系统；以及表示如下各项的信号：由档位传感器81检测到的档杆82的档位sp、由加速器踏板位置传感器83检测到的表示加速器踏板84的下压量的加速器下压量acc、由车速传感器85检测到的车速v、来自mgecu55的电动发电机mg1、mg2的旋转速度nm1、nm2等。
当混合动力车辆1正在行驶时，hvecu70基于加速器下压量acc和车速v来设定要求扭矩(要求制动扭矩)tr*，该要求扭矩应从动力产生装置20输出到驱动轴35，并且该hvecu70还基于要求扭矩tr*和驱动轴35的旋转速度nr来设定混合动力车辆1的行驶要求的要求行驶功率pd*。此外，hvecu70基于要求扭矩tr*、要求行驶功率pd*、蓄电装置40的目标充放电电力pb*、蓄电装置的可允许放电电力wout等来判定是否在负荷条件下运转发动机10。当hvecu70判定将在负荷条件下运转发动机10时，hvecu70基于要求功率p*、目标充放电电力pb*等来设定发动机10的目标功率pe*使得发动机10有效地运转，并且hvecu70还设定与目标功率pe*对应的发动机10的目标发动机速度ne*。此外，hvecu70设定用于电动发电机mg1、mg2的扭矩指令tm1*、tm2*使得扭矩指令tm1*、tm2*与要求扭矩tr*、目标发动机速度ne*等对应。另一方面，当hvecu70判定发动机10的运转将要停止时，hvecu70将目标功率pe*、目标发动机速度ne*和扭矩指令tm1*中的每一个设定成零值，并且还设定扭矩指令tm2*使得与要求扭矩tr*对应的扭矩从电动发电机mg2被输出到驱动轴35。
然后，hvecu70将目标功率pe*和目标发动机速度ne*发送到发动机ecu15，并且将扭矩指令tm1*、tm2*发送到mgecu55。发动机ecu15基于目标功率pe*和目标发动机速度ne*执行吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火正时控制等。mgecu55基于扭矩指令tm1*、tm2*对于第一逆变器51和第二逆变器52以及升压转换器52执行切换控制。在发动机10在负荷条件下运转的同时，电动发电机mg1、mg2被控制以与行星齿轮机构30协作对从发动机10输出的功率的一部分(在充电时)或全部(在放电时)执行扭矩转换，并且将已经经历扭矩转换的功率输出到驱动轴35。由此，混合动力车辆1使用来自发动机10的动力以及来自电动发电机mg2的动力(直接传递的扭矩)行驶(hv行驶)。另一方面，在发动机10的运转停止的同时，混合动力车辆1使用来自电动发电机mg2的动力行驶(ev行驶)。
另外，hvecu70基于蓄电装置40的soc将cd模式和cs模式中的一种模式设定为混合动力车辆1的行驶模式。在cd模式中，通过与发动机10运转的hv行驶模式相比，给予发动机10的运转停止的ev行驶更高的优先级，来提高在蓄电装置40中积蓄的电力的消耗。在cs模式中，与ev行驶相比给予hv行驶更高的优先级。如上所述，在包括能够用来自外部电源100的电力充电的蓄电装置40的插电式混合动力车辆1中，行驶模式能够被设定成cd模式和cs模式中的一种模式。由此，能够增大执行ev行驶的机会，由此进一步提高燃料效率。
具体而言，当在系统启用时(例如，紧接在用来自外部电源100的电力对蓄电装置40充电之后)蓄电装置40的soc已经超过预先设定的第一阈值sref1(例如，约45％至55％的值)时，hvecu70将行驶模式标志fm的值设定成一，由此将行驶模式设定到cd模式。此外，在行驶模式是cd模式的同时，hvecu70将启动判定功率pdref设定成非常大的值(例如，无限大)，该启动判定功率pdref是在对发动机10的启动判定中将要与要求行驶功率pd*比较的阈值。当要求行驶功率pd*小于启动判定功率pdref时，hvecu70将发动机10维持在停止状态下。由此，在行驶模式被设定到cd模式的同时，能够实质上禁止发动机10的运转并且与hv行驶相比给予ev行驶更高的优先级。即使在行驶模式是cd模式的同时，当应该从电动发电机mg2输出的功率超过蓄电装置40的可允许放电电力wout时或者当应该从电动发电机mg2输出的扭矩超过电动发电机mg2的额定扭矩时，发动机10也启动，使得来自发动机10的扭矩被输出到驱动轴35。
当在混合动力车辆1正在cd模式中行驶的同时蓄电装置40的soc等于或低于第二阈值sref2(例如，约25％到35％的值)，该第二阈值sref2低于第一阈值sref1时，hvecu70将行驶模式标志fm的值设定成零，由此将行驶模式从cd模式切换到cs模式。此外，基于当行驶模式从cd模式切换到cs模式时的soc，hvecu70基本上在从预先设定的下限值s0(例如，20％)到上限值s1(例如，80％)的范围内设定控制中心值scc，该控制中心值scc是soc的目标值。然后，在cs模式被设定成行驶模式的同时，发动机10和电动发电机mg1、mg2被控制，即，电力产生装置20被控制，使得蓄电装置40的soc落入以控制中心值scc为中心的规定范围内(使得soc接近控制中心值scc)。
在行驶模式是cs模式的同时，参考在图2中作为示例示出的映射图，hvecu70基于soc设定蓄电装置40的充放电电力的上限充放电电力pbu和下限充放电电力pbl，并且还在上限充放电电力pbu和下限充放电电力pbl之间的范围内设定目标充放电电力pb*，该目标充放电电力pb*能够使发动机10有效地运转。预先产生在图2中示出的映射图，以便限定蓄电装置40的soc和控制中心值scc之间的差δsoc(＝soc-scc)、上限值pbu和下限值pbl之间的关系，并且映射图被存储在hvecu70的rom(未示出)中。
如由图2中的实线表示的，例如以如下方式设定上限充放电电力pbu：当差δsoc等于或小于第一值(具有相对大的绝对值的负值)时，上限充放电电力pbu被设定成相对小的负常数值；当差δsoc在第一值和大于第一值的第二值(相对小的正值)之间的范围内时，上限充放电电力pbu被设定成随着差δsoc增大而增大；并且当差δsoc等于或大于第二值时，上限充放电电力pbu被设定成相对大的正常数值。此外，如由在图2中的虚线表示的，例如以如下方式设定下限充放电电力pbl：当差δsoc等于或小于第三值(大于第一值的正值)时，下限充放电电力pbl被设定成相对小的负常数值(例如，与上述负常数值相同的值)；当差δsoc在第三值和第四值(大于第二值和第三值的正值)之间的范围内时，下限充放电电力pbl被设定成随着δsoc增大而增大；并且当差δsoc等于或大于第四值时，下限充放电电力pbl被设定成相对大的正常数值(例如，与上述正常数值相同的值)。由此，在行驶模式是cs模式的同时，目标充放电电力pb*随着差δsoc增大(随着soc变得比控制中心值scc高更大量)而朝向放电侧增大，但是目标充放电电力pb*随着差δsoc减小(随着soc变得比控制中心值scc低更大量)而朝向充电侧增大。
此外，在行驶模式被设定到cs模式的同时，hvecu70从由在图3中的实线表示的启动判定功率设定映射图来设定在对发动机10的启动判定中使用的启动判定功率pdref，并且从由在图3中的虚线表示的停止判定功率设定映射图来设定在对发动机10的停止判定中使用的停止判定功率psref。启动判定功率设定映射图和停止判定功率设定映射图被预先产生，以便限定车速v和差δsoc与启动判定功率pdref或停止判定功率psref之间的关系，并且被存储在hvecu70的rom(未示出)中。
在图3中示出的启动判定功率设定映射图被产生，使得当差δsoc是常数时，启动判定功率pdref被维持在常数值直到车速v达到相对高的规定车速为止，并且在车速v达到规定车速之后，启动判定功率pdref随着车速v增大而减小。此外，启动判定功率设定映射图被产生，使得随着差δsoc增大，即，随着soc变得比控制中心值scc高更大量，启动判定功率pdref增大，并且随着差δsoc减小，即，随着soc变得比控制中心值scc低更大量，启动判定功率pdref减小。此外，在图3中示出的停止判定功率设定映射图被产生，使得停止判定功率psref小于与同一车速对应的启动判定功率pdref，并且停止判定功率psref以与启动判定功率pdref的变化相同的方式变化。注意，不需要基于差δsoc来限定启动判定功率pdref和停止判定功率psref。
此外，在本实施例中，模式开关88(“模式开关”的实例)被电连接到hvecu70。模式开关88允许驾驶员执行在cd模式和cs模式之间的切换(选择)。由此，混合动力车辆1的驾驶员能够通过操作模式开关88来选择cd模式和cs模式中的期望模式作为行驶模式。在行驶模式被设定成cd模式的同时，hvecu70将模式开关标志fsw的值设定成一，并且当hvecu70判定驾驶员已经基于来自模式开关88的信号选择cs模式时，hvecu70将模式开关标志fsw和行驶模式标志fm中的每一个标志的值都设定成零。另外，在行驶模式被设定成cs模式的同时，hvecu70将模式开关标志fsw的值设定成零，并且当hvecu70判定驾驶员已经选择cd模式时，hvecu70将模式开关标志fsw和行驶模式标志fm中的每一个标志的值设定成一。另外，如在图1中示出的，hvecu70被连接到显示装置90的控制器并且向控制器提供各种类型的显示指令信号，该显示装置90包括行驶模式显示单元，该行驶模式显示单元被构造成显示设定的行驶模式(cd模式或cs模式)。
接下来，将参考图4和图5描述在混合动力车辆1中设定控制中心值scc的步骤。图4是示出在由驾驶员开启启动开关80之后启用混合动力车辆1的系统的同时由hvecu70以规定时间间隔(例如，每隔数毫秒)重复地执行控制中心值设定程序的实例的流程图。
在图4中的程序的开始处，hvecu70(cpu)首先接收设定控制中心值scc所需的数据，诸如来自电源管理ecu45的蓄电装置40的soc、行驶模式标志fm的值以及模式开关标志fsw的值(步骤s100)。然后，hvecu70判定规定标志f(初始值：零)的值是否是零(步骤s110)。当hvecu70判定标志f的值是零(步骤s110:是)时，hvecu70判定模式开关标志fsw的值是否已经从一变化到零，即，驾驶员是否已经操作模式开关88以将行驶模式从cd模式切换到cs模式(步骤s120)。
当hvecu70在步骤s120中判定模式开关标志fsw的值已经从一变化到零并且行驶模式已经由驾驶员从cd模式切换到cs模式(步骤s120:是)时，hvecu70将标志f的值设定成一(步骤s130)。然后，hvecu70判定在步骤s100中接收到的soc是否低于规定阈值s1x(步骤s140)。在步骤s140中使用的阈值s1x是稍微高于soc的控制中心值scc的上限值s1的值(例如，82％)。注意，hvecu70可以在步骤s140中判定在步骤s100中接收到的soc是否已经超过控制中心值scc的上限值s1。
当hvecu70在步骤s140中判定soc等于或高于阈值s1x并且高于控制中心值scc的上限值s1(步骤s140:否)时，hvecu70基于紧接在执行当前执行的程序之前(当最后一次执行程序时)设定的控制中心值(紧接的先前值)和在步骤s100中接收到的soc来设定控制中心值scc(步骤s145)。在步骤s145中，hvecu70将控制中心值scc的紧接的先前值和通过从在步骤s100中接收到的soc减去规定值s(例如，约1％到2％的值)获得的值中的较小值设定成控制中心值scc。
在执行在步骤s145中的处理之后，hvecu70结束程序。当下一执行时刻到来时，hvecu70再次执行在步骤s100中的处理以及随后的处理。一旦如上所述在步骤s130中标志f的值被设定成一，则在步骤s110中作出否定判定。在该情形中，hvecu70跳过在步骤s120和步骤s130中的处理，并且判定行驶模式标志fm和模式开关标志fsw中的每一个标志的值是否是零，即，行驶模式是否是cs模式(步骤s125)。当hvecu70在步骤s120中判定模式开关标志fsw的值还未变化或者模式开关标志fsw的值已经从零变化到一(步骤s120:否)时，hvecu70执行在步骤s125中的判定处理。当hvecu70在步骤s125中判定行驶模式标志fm和模式开关标志fsw两者中的每一个标志的值均不是零时，hvecu70结束程序并且执行切换到cd模式的处理。
当hvecu70在步骤s125中判定行驶模式标志fm和模式开关标志fsw中的每一个标志的值均是零并且行驶模式是cs模式(步骤s125:是)时，hvecu70判定在步骤s100中接收到的soc是否低于阈值s1x(步骤s140)。当hvecu70判定soc等于或高于阈值s1x(步骤s140:否)时，hvecu70将控制中心值scc的紧接的先前值和通过从soc的当前值减去规定值s获得的值中的较小值设定成控制中心值scc(步骤s145)，并且结束程序。当hvecu70在步骤s140中判定soc低于阈值s1x(步骤s140:是)时，hvecu70则判定在步骤s100中接收的soc是否等于或低于控制中心值scc的上限值s1(步骤s150)。当hvecu70判定soc高于上限值s1(步骤s150:否)时，hvecu70将控制中心值scc的紧接的先前值和通过从soc的当前值减去规定值s获得的值中的较小值设定成控制中心值scc(步骤s145)，并且结束程序。
另一方面，当hvecu70在步骤s150中判定soc等于或低于上限值s1(步骤s150:是)时，hvecu70将标志f的值设定(重置)成零(步骤s160)，并且随后，基于在步骤s100中接收的soc设定控制中心值scc、上限值s1和下限值s0(步骤s170)。在步骤s170中，hvecu70将下限值s0以及在步骤s100中接收的soc和上限值s1中的较小值中的较大值设定成控制中心值scc(scc＝max(s0,min(s1,在切换时的soc)))。在执行在步骤s170中的处理之后，hvecu70结束程序。当下一执行时刻到来时，hvecu70再次执行在步骤s100中的处理以及随后的处理。
作为在图4中的控制中心值设定程序的执行的结果，响应于当在行驶模式是cd模式的同时蓄电装置40的soc高于控制中心值scc的上限值s1时，由驾驶员执行的行驶模式到cs模式的切换(在图5中的soc时序图中的时间t0)，控制中心值scc基于在行驶模式被切换到cs模式时的soc被设定成等于或高于上限值s1的值(基本上，当前soc-s)(步骤s145)。直到在由驾驶员执行将行驶模式切换到cs模式之后控制中心值scc变得等于或低于上限值s1为止，控制中心值scc基于规定值s随着时间的流逝减小(步骤s145)。在控制中心值scc变得等于或低于上限值s1(在图5中的soc时序图中的时间t1)时，上限值s1被设定成控制中心值scc(步骤s190)。
以该方式，响应于由驾驶员执行的行驶模式到cs模式的切换，在基于在行驶模式被切换到cs模式时的soc被设定成等于或高于上限值s1之后，控制中心值scc随着时间的流逝减小。因此，能够抑制soc和控制中心值scc之间的差δsoc的增大。由此，如由在图5中的要求行驶功率pd*时序图中的实线表示的，从在图3中的启动判定功率设定映射图基于车速v和差δsoc设定的用于发动机10的启动判定功率pdref小于当响应于由驾驶员执行的行驶模式到cs模式的切换将控制中心值scc设定成上限值s1时的启动判定功率pdref(见在图5中的要求行驶功率pd*时序图中的虚线)。在图5中，实线表示当执行在图4中的程序时导致的相应参数的变化，并且虚线表示当响应于由驾驶员执行的行驶模式到cs模式的切换将控制中心值scc设定成上限值s1时导致的相应参数的变化。
在混合动力车辆1中，由hvecu70(以及发动机ecu15和mgecu55)控制动力产生装置20(发动机10和电动发电机mg1、mg2)，使得在soc高于控制中心值scc的上限值s1的同时(步骤s140:否)驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时，与在soc等于或低于上限值s1(步骤s140:是；步骤s150:是)的同时驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时相比，以更高的频率启动发动机10，如在图5中的要求行驶功率pd*时序图和发动机启动状态时序图中示出的。当一旦在驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式之后发动机10启动时，启动发动机10的间隔变短，从而排气催化剂11c的温度能够被保持为高，如在图5中的发动机启动状态时序图和催化剂温度时序图中示出的。因此，在混合动力车辆1中，当驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时能够抑制排气控制性能的下降。此外，抑制差δsoc的增大，并且由此，基于在图2中的映射图设定的目标充放电电力pb*朝向充电侧增大。因此，发动机10更可能被启动，并且进一步，已经启动的发动机10的负荷(工作)增大以促进排气催化剂11c的温度的增大。
另外，在混合动力车辆1中，控制中心值scc响应于由驾驶员执行的行驶模式到cs模式的切换随着时间的流逝从等于或高于上限值s1的值减小，并且当控制中心值scc变得等于或低于上限值s1时控制中心值scc被设定到上限值s1。由此，soc逐渐减小，从而发动机10更可能被启动。此外，即使在soc变得等于或低于控制中心值scc的上限值s1之后，也能够响应于驾驶员的需要通过将行驶模式从cd模式切换到cs模式将蓄电装置的soc维持在高水平。
注意，在图4中的步骤s140中使用的阈值不限于阈值s1x，该阈值s1x高于soc的控制中心值scc的上限值s1。在图4中的步骤s150中使用的阈值不限于上限值s1。即，在图4中的步骤s140可以是用于判定蓄电装置40的soc是否在规定高soc范围内的步骤。在图4中的步骤s150可以是用于判定soc是否在较低soc范围内的步骤，该较低soc范围在高soc范围的较低侧上。此外，混合动力车辆1可以包括设置在驱动轴35和差速齿轮39之间的变速机构(有级变速器)。另外，混合动力车辆1可以是非插电式混合动力车辆，只要行驶模式能够被设定到cd模式或cs模式即可。此外，代替模式开关88，允许驾驶员执行cd模式和cs模式之间的切换(选择)的模式开关可以被设置在显示装置90的屏幕上。
在图4中的步骤s145中，控制中心值scc的紧接的先前值和通过从在步骤s100中接收的soc(当前值)减去规定值s获得的值中的较小值被设定成控制中心值scc。然而，步骤s145不限于此。即，在图4中的步骤s145中，控制中心值scc的紧接的先前值和在步骤s100中接收的soc(当前值)中的较小值可以被设定成控制中心值scc。以该方式，即使当在驾驶员执行到cs模式的切换之后以规定时间间隔将控制中心值scc的紧接的先前值和soc的当前值中的较小值设定成控制中心值scc时，控制中心值scc也能够随着时间的流逝减小。
图6是示出可以由混合动力车辆1的hvecu70执行的另一个控制中心值设定程序的流程图。图6中的控制中心值设定程序与通过在图4中的程序中以步骤s105代替步骤s100并且以步骤s144和s146代替步骤s145获得的程序对应。在图6的步骤s105中，除了蓄电装置40的soc以及行驶模式标志fm和模式开关标志fsw的值，hvecu70还从发动机ecu15接收由冷却剂温度传感器(未示出)检测到的在发动机10中的冷却剂温度tw。
当hvecu70在步骤s140中判定soc等于或高于阈值s1x，或者在步骤s150中判定soc高于上限值s1时，hvecu70基于在图7中示出的可变上限值设定映射图设定可变上限值s1v，该可变上限值s1v是控制中心值scc的上限值并且与在步骤s100中接收的冷却剂温度tw对应。预先产生可变上限值设定映射图，以限定如在图7中示出的冷却剂温度tw和可变上限值s1v之间的关系，并且该可变上限值设定映射图被存储在hvecu70的rom(未示出)中。
如在图7中示出的，可变上限值设定映射图被产生，使得可变上限值s1v随着具有与排气催化剂11c的温度(床温)的相关性的冷却剂温度tw变低而变高，并且当冷却剂温度tw等于或高于规定值时，可变上限值s1v被设定成常数值。hvecu70将在步骤s100中接收的soc(当前值)和在步骤s144中设定的可变上限值s1v中的较小值设定成控制中心值scc(步骤s146)。由此，直到在soc高于控制中心值scc的上限值s1的同时驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式之后soc变得等于或低于控制中心值scc的上限值s1为止，控制中心值scc被设定成不超过可变上限值s1v(控制中心值scc的上限值)，该可变上限值s1v在排气催化剂11c的温度增大的情况下随着时间的流逝变低。因此，控制中心值scc能够随着时间的流逝减小。可以预先产生可变上限值设定映射图，以限定可变上限值s1v和排气催化剂11c的估算的或实际测量的温度(床温)之间的关系。在图6中的步骤s105中，代替冷却剂温度tw，可以由hvecu70接收排气催化剂11c的估算的或实际测量的温度。
图8是示出可以由混合动力车辆1的hvecu70执行的另一个控制中心值设定程序的流程图。在图8中的控制中心值设定程序与通过在图4中的程序中以步骤s147代替步骤s145而获得的程序对应。在图6的步骤s147中，hvecu70将通过从在步骤s100中接收的soc(当前值)减去规定率值srate(正值)获得的值设定成控制中心值scc。由此，直到在驾驶员执行向cs模式的切换之后soc变得等于或低于控制中心值scc的上限值s1为止，控制中心值scc能够以与率值srate对应的变化率随着时间的流逝减小。
图9是示出可以由混合动力车辆1的hvecu70执行的启动停止判定阈值设定程序的流程图。在图9中的启动停止判定阈值设定程序中，在步骤s210至s230中的处理与在图4中的步骤s110至s130中的处理相同，并且在步骤s240至s260中的处理与在图4中的步骤s140至s160中的处理相同。在图9中的步骤s200中，hvecu70接收来自车速传感器85的车速v、蓄电装置的soc、控制中心值scc以及行驶模式标志fm和模式开关标志fsw的值。在该情形中，控制中心值scc基于在(可以由驾驶员执行的)行驶模式从cd模式到cs模式的切换时的soc被设定在从下限值s0到上限值s1的范围内。在步骤s215或步骤s230中的处理之后以及在步骤s240中的判定处理之前时，hvecu70通过从在步骤s200中接收的soc减去控制中心值scc来计算差δsoc(步骤s235)。
另外，当hvecu70在步骤s240中判定soc等于或高于阈值s1x或在步骤s250中判定soc高于上限值s1时，hvecu70基于启动判定功率设定映射图和停止判定功率设定映射图来设定与车速v和差δsoc对应的用于发动机10的启动判定功率pdref和停止判定功率psref(步骤s245)。启动判定功率设定映射图和停止判定功率设定映射图被预先产生，并且被存储在rom中，以便在高soc时使用。如由在图10中的粗实线表示的，在高soc时使用的启动判定功率设定映射图中，与车速v和差δsoc的结合对应的启动判定功率pdref小于由在图3中的实线表示的启动判定功率设定映射图中与同一车速v和同一差δsoc的结合对应的启动判定功率。如由在图10中的粗虚线表示的，在高soc时使用的停止判定功率设定映射图中，与车速v和差δsoc的结合对应的停止判定功率psref低于由在图3中的虚线表示的停止判定功率设定映射图中与同一车速v和同一差δsoc的结合对应的停止判定功率。
当hvecu70在步骤s250中判定soc等于或低于上限值s1时，hvecu70基于在图3中示出的通常时间时使用的启动判定功率设定映射图和停止判定功率设定映射图来设定与车速v和差δsoc对应的用于发动机10的启动判定功率pdref和停止判定功率psref(步骤s270)。由此，在soc高于控制中心值scc的上限值s1的同时驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时的启动判定功率pdref就同一车速v和同一差δsoc的结合而言小于在soc等于或低于上限值s1的同时驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时的启动判定功率pdref，直到控制中心值scc变得等于或低于上限值s1为止。由此，以较高频率启动发动机10。因此，即使当在混合动力车辆1中执行在图9中的程序时，也能够抑制当驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时排气控制性能的降低。
图11是示意性地示出根据本公开的另一个混合动力车辆1b的构造的图。在图11中示出的混合动力车辆1b是并联式混合动力车辆，该并联式混合动力车辆包括；动力产生装置20b，该动力产生装置包括发动机10b和电动发电机mg；动力传递装置21；和hvecu70b，该hvecu用作控制整个混合动力车辆1b的控制器。
发动机10b是由发动机ecu15b控制的内燃机，并且设有排气催化剂(未示出)、启动器12、交流发电机13等，该交流发电机由发动机10b驱动以发电。电动发电机mg是同步发电电动机，该同步发电电动机被构造成将电力经由mgecu55b控制的pcu50b供给到蓄电装置40b并且经由pcu50b被用来自蓄电装置40b的电力供给。电动发电机mg被构造成利用来自发动机10b的动力的至少一部分发电。除了发动机10b和电动发电机mg之外，动力产生装置20b还包括：通常脱离的离合器c0(第一离合器)，该离合器被构造成将发动机10b的曲轴和传动轴17经由飞轮式减震器14彼此连接，并且将发动机10b的曲轴和传动轴17彼此断开；以及通常接合的离合器c2(第二离合器)，该离合器被构造成将电动发电机mg的转子和传动轴17彼此连接并且将电动发电机mg的转子和传动轴17彼此断开。
动力传递装置21包括：启动装置22，该启动装置包括锁止离合器、扭矩转换器(液压传动装置)、减震装置(未示出)等；机械油泵；变速机构(自动变速器)23；液压控制装置24等。变速机构23是具有四到十种速度并且包括多个行星齿轮机构、多个离合器(摩擦接合元件)和多个制动器(摩擦接合元件)的变速器。变速机构23被构造成基于从多个速度比中选出的速度比经由启动装置22改变从传动轴17传递的旋转速度，并且将具有变化的速度的旋转输出到用作输出轴的驱动轴35。由变速器电子控制单元(此后，称作“tmecu”)25来控制液压控制装置24，该变速器电子控制单元包括微型计算机，该微型计算机包括cpu等(未示出)。液压控制装置24调节来自机械油泵或电动油泵的液压压力并且将已调节液压压力供给到锁止离合器以及变速机构23的离合器和制动器。来自液压控制装置24的液压压力还被供给到动力产生装置20b的离合器c0、c2。由tmecu25基于来自hvecu70b的指令信号来控制离合器c0、c2。
在系统被启用之后，如上所述构造的混合动力车辆1b在离合器c0脱离并且离合器c2接合的状态下利用来自电动发电机mg的动力开始行驶。还在混合动力车辆1b中，当在系统启用时蓄电装置40b的soc已经超过规定的第一阈值sref1时，hvecu70b将行驶模式设定成cd模式。另外，当在混合动力车辆1b正在cd模式中行驶的同时蓄电装置40b的soc变得等于或低于比第一阈值sref1低的第二阈值sref2时，hvecu70b将行驶模式从cd模式切换到cs模式。另外，还在混合动力车辆1b中，允许驾驶员在cd模式和cs模式之间执行切换(选择)的模式开关(模式开关的实例)88被电连接到hvecu70b。hvecu70b执行程序以与例如在图4中的控制中心值设定程序相同的方式设定控制中心值scc。由此，还在混合动力车辆1b中，能够产生与在混合动力车辆1中相同的有利效果。
注意，混合动力车辆1b可以是插电式混合动力车辆，该插电式混合动力车辆被构造成使得能够用来自外部电源的电力对蓄电装置40b充电。混合动力车辆1b可以是四轮驱动车辆，该四轮驱动车辆被构造成使得输出到驱动轴35的动力通过传递机构(未示出)被分配到前轮和后轮。
如上所述，根据本公开的混合动力车辆1(1b)包括：动力产生装置20(20b)，该动力产生装置包括发动机10(10b)和电动发电机mg1、mg2(电动发电机mg)，该发动机设有排气催化剂11c(排气催化剂)，该电动发电机被构造成利用来自发动机10(10b)的动力的至少一部分发电；以及蓄电装置40(40b)，该蓄电装置被构造成将电力供给到电动发电机mg1、mg2(电动发电机mg)或者被用来自电动发电机mg1、mg2(电动发电机mg)的电力供给。在混合动力车辆1(1b)中，cd模式和cs模式中的一种模式能够被选择性地设定成行驶模式。混合动力车辆1(1b)包括模式开关88和用作控制装置的hvecu70(70b)，该模式开关是允许驾驶员执行cd模式和cs模式之间的切换的模式开关的实例。hvecu70(70b)控制电力产生装置20(20b)使得：在蓄电装置40(40b)的soc高于在cs模式中的控制中心值scc的上限值s1的同时驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时，与在soc等于或低于上限值s1的同时驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时相比，以更高的频率启动发动机10。因此，能够抑制当驾驶员将行驶模式从cd模式切换到cs模式时排气控制性能的降低。
另外，本公开不限于前述实施例。毋庸置疑，可以在本公开的范围内进行各种变型。另外，每个前述实施例均只是本公开的实例，并且不限制本公开的元件。
本公开例如可以应用于混合动力车辆制造业。