阅读说明：本技术 混合动力车辆和控制混合动力车辆的方法 (Hybrid vehicle and method of controlling hybrid vehicle ) 是由 米泽幸一 吉嵜聪 前田治 安藤大吾 浅见良和 板垣宪治 尾山俊介 牟田浩一郎 于 2020-03-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及混合动力车辆和控制混合动力车辆的方法。HV-ECU执行如下的处理,所述处理包括：计算要求的系统功率(S100),在已经发出发动机启动要求时(S102中为“是”)计算要求的发动机功率(S104),获取涡轮温度(S106),当涡轮温度等于或低于阈值Ta时(S108中为“是”)在预定运行线上设定运行点(S110),当涡轮温度高于阈值Ta时(S108中为“否”)将沿着等功率线高预定值的较高转速侧上的位置设定为运行点(S112),进行发动机控制(S114),并且进行MG控制(S116)。(The invention relates to a hybrid vehicle and a method of controlling the hybrid vehicle. The HV-ECU executes processing including: calculating a required system power (S100), calculating a required engine power (S104) when an engine start request has been issued (yes in S102), acquiring a turbine temperature (S106), setting an operating point on a predetermined operating line (S110) when the turbine temperature is equal to or lower than a threshold Ta (yes in S108), setting a position on a higher rotation speed side higher by a predetermined value along an equal power line as an operating point (S112) when the turbine temperature is higher than the threshold Ta (no in S108), performing engine control (S114), and performing MG control (S116).)

混合动力车辆和控制混合动力车辆的方法

本非临时申请基于2019年3月14日向日本专利局提交的日本专利申请第2019-047180号，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及混合动力车辆的控制，该混合动力车辆包括电动机和发动机作为驱动源，该发动机包括涡轮增压器。

背景技术

传统上已知一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括电动机和发动机作为驱动源，所述混合动力车辆包括利用发动机的动力充电的电力存储器，并以发动机的动力行驶。安装在这种混合动力车辆上的一些发动机包括涡轮增压器。

例如，日本专利特开第2015-58924号公开了一种混合动力车辆，所述混合动力车辆包括电动机和包括涡轮增压器的发动机。

发明内容

然而，在上述混合动力车辆中，由于发动机的启动，特别是在高发动机扭矩区域中的发动机的启动，排气的温度会升高，并且构成涡轮增压器的部件(诸如使排气流过的涡轮)被加热。因此，取决于部件的温度，为了保护部件，发动机可能无法按期望运转。因此，电力存储器不能充分地充电或不能产生车辆所要求的驱动力，这可能导致车辆的驾驶性能差。

本公开的一个目的是提供一种混合动力车辆以及一种控制混合动力车辆的方法，该混合动力车辆在抑制涡轮增压器的过热的同时实现了抑制驾驶性能的劣化。

根据本公开的一个方面的混合动力车辆包括：发动机，所述发动机包括涡轮增压器；电动发电机，所述电动发电机通过使用发动机的动力来发电；动力分配器，所述动力分配器将从发动机输出的动力分成要传输到电动发电机的动力和要传输到驱动轮的动力；获取装置，所述获取装置获取涡轮增压器的温度；以及控制器，所述控制器基于涡轮增压器的温度来控制发动机和电动发电机。当涡轮增压器的温度没有超过阈值时，控制器将预定运行线上的输出发动机的要求的发动机功率的位置设定为运行点，在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面上设定预定运行线。当涡轮增压器的温度超过阈值时，控制器将从设定在预定运行线上的位置沿着发动机功率的等功率线朝向较高转速侧改变的位置设定为运行点。控制器控制发动机和电动发电机，以使发动机在所设定的运行点处运行。

因此，当涡轮增压器的温度超过阈值并且设定高温状态时，从预定运行线上的输出要求的发动机功率的位置沿等功率线向较高转速侧改变的位置被设定为运行点。因此，与将预定运行线上的位置设定为运行点的示例相比，发动机转速增加并且发动机扭矩降低。因此，可以抑制排气的温度升高，并且因此可以抑制涡轮增压器的温度升高。因此，在抑制涡轮增压器的过热的同时输出要求的发动机功率，并且因此可以抑制车辆的驾驶性能的劣化。

在一个实施例中，控制器设定运行点以随着所述涡轮增压器的所述温度变高而增大所述发动机的转速。

因此，随着涡轮增压器的温度升高，发动机转速增加并且发动机扭矩降低。因此，可以抑制排气的温度升高，并且因此可以抑制涡轮增压器的温度升高。

此外，在一个实施例中，当与朝向较高转速侧改变的位置相对应的发动机转速超过上限值时，控制器将从设定在预定运行线上的位置在发动机的转速相等的情况下向较低扭矩侧改变的位置设定为运行点。

因此，在抑制发动机转速超过上限值的同时降低了发动机扭矩。因此，可以抑制排气的温度升高，并且因此可以抑制涡轮增压器的温度升高。

根据本公开的另一方面的混合动力车辆包括：发动机，所述发动机包括涡轮增压器；第一电动发电机，所述第一电动发电机通过使用发动机的动力来发电；动力分配器，所述动力分配器将从发动机输出的动力分成要传输到第一电动发电机的动力和要传输到驱动轮的动力；第二电动发电机，所述第二电动发电机将动力传输到驱动轮；获取装置，所述获取装置获取涡轮增压器的温度；以及控制器，所述控制器基于涡轮增压器的温度来控制发动机、第一电动发电机和第二电动发电机。当涡轮增压器的温度没有超过阈值时，控制器将预定运行线上的输出发动机的要求的发动机功率的位置设定为运行点，在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面上设定预定运行线。当涡轮增压器的温度超过阈值时，控制器将从设定在预定运行线上的位置在发动机转速相等的情况下朝向较低扭矩侧改变的位置设定为运行点。控制器控制发动机和第一电动发电机，以使发动机在所设定的运行点处运行。控制器通过使用第二电动发电机来补偿与从设定在预定运行线上的位置到运行点的发动机扭矩的降低相对应的驱动力的不足。

因此，当涡轮增压器的温度超过阈值并且设定高温状态时，发动机扭矩降低。因此，可以抑制排气的温度升高，并且因此可以抑制涡轮增压器的温度升高。因此，在抑制涡轮增压器的过热的同时，可以通过补偿第二电动发电机的驱动力的不足来抑制车辆的驾驶性能的劣化。

根据本公开的又一方面的控制混合动力车辆的方法是一种控制混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆包括：发动机，所述发动机包括涡轮增压器；电动发电机，所述电动发电机通过使用发动机的动力来发电；以及动力分配器，所述动力分配器将从发动机输出的动力分成要传输到电动发电机的动力和要传输到驱动轮的动力。所述方法包括：获取涡轮增压器的温度；当涡轮增压器的温度没有超过阈值时，将预定运行线上的输出发动机的要求的发动机功率的位置设定为运行点，在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面上设定预定运行线；当涡轮增压器的温度超过阈值时，将从设定在预定运行线上的位置沿着发动机功率的等功率线朝向较高转速侧改变的位置设定为运行点；以及控制发动机和电动发电机，以使发动机在所设定的运行点处运行。

根据本公开的又一方面的控制混合动力车辆的方法是一种控制混合动力车辆的方法，所述混合动力车辆包括：发动机，所述发动机包括涡轮增压器；第一电动发电机，所述第一电动发电机通过使用发动机的动力来发电；动力分配器，所述动力分配器将从发动机输出的动力分成要传输到第一电动发电机的动力和要传输到驱动轮的动力；以及第二电动发电机，所述第二电动发电机将动力传输到驱动轮。所述方法包括：获取涡轮增压器的温度；当涡轮增压器的温度没有超过阈值时，将预定运行线上的输出发动机的要求的发动机功率的位置设定为运行点，在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面上设定预定运行线；当涡轮增压器的温度超过阈值时，将从设定在预定运行线上的位置在发动机转速相等的情况下朝向较低扭矩侧改变的位置设定为运行点；控制发动机和第一电动发电机，以使发动机在所设定的运行点处运行；以及通过使用第二电动发电机来补偿与从设定在预定运行线上的位置到运行点的发动机扭矩的降低相对应的驱动力的不足。

当结合附图考虑时，从本公开的以下详细描述，本公开的前述和其他目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是示出混合动力车辆的驱动系统的示例性构造的图。

图2是示出包括涡轮增压器的发动机的示例性构造的图。

图3是示出控制器的示例性构造的框图。

图4是示出由HV-ECU执行的示例性处理的流程图。

图5是用于说明HV-ECU的示例性操作的图。

图6是示出在一个变型中由HV-ECU执行的示例性处理的流程图。

图7是用于说明变型中的HV-ECU的示例性操作的图。

图8是示出第二实施例中的由HV-ECU执行的示例性处理的流程图。

图9是用于说明第二实施例中的HV-ECU的示例性操作的图。

具体实施方式

下面将参考附图详细描述本公开的实施例。附图中相同或相应的元件具有被分配的相同的附图标记，并且将不重复其描述。

<第一实施例>

<关于混合动力车辆的驱动系统>

图1是示出混合动力车辆(以下简称为车辆)10的驱动系统的示例性构造的图。如图1中所示，车辆10包括作为驱动系统的控制器11以及用作行驶的动力源的发动机13、第一电动发电机(在下文中表示为第一MG)14和第二电动发电机(在下文中表示为第二MG)15。发动机13包括涡轮增压器47。第一MG 14和第二MG 15各自执行通过被供给驱动电力来输出扭矩的电动机的功能以及通过被供给扭矩来产生电力的发电机的功能。对于第一MG 14和第二MG 15，采用交流电(AC)旋转电机。交流电旋转电机包括例如永磁体同步电动机，该永磁体同步电动机包括嵌入有永磁体的转子。

第一MG 14和第二MG 15在电力控制单元(PCU)81介于该第一MG 14和第二MG 15与电池18之间的情况下被电连接至电池18。PCU 81包括：第一逆变器16，所述第一逆变器16向第一MG 14提供电力以及从第一MG 14接收电力；第二逆变器17，所述第二逆变器17向第二MG 15提供电力以及从第二MG 15接收电力；电池18；以及变换器83，所述变换器83向第一逆变器16和第二逆变器17供给电力以及从第一逆变器16和第二逆变器17接收电力。

例如，变换器83可以对来自电池18的电力进行升压转换，并且将升压转换的电力供给到第一逆变器16或第二逆变器17。可替代地，变换器83可以将从第一逆变器16或第二逆变器17供给的电力降压转换并且将经降压转换的电力供给到电池18。

第一逆变器16可以将来自变换器83的直流(DC)电力转换成交流电力，并且将交流电力供给到第一MG 14。可替代地，第一逆变器16可以将来自第一MG 14的交流电力转换成直流电力，并且将直流电力供给到变换器83。

第二逆变器17可以将来自变换器83的直流电力转换成交流电力，并且将交流电力供给到第二MG 15。可替代地，第二逆变器17可以将来自第二MG 15的交流电力转换成直流电力，并且将直流电力供给到变换器83。

PCU 81利用由第一MG 14或第二MG 15产生的电力对电池18充电，或者利用来自电池18的电力来驱动第一MG 14或第二MG 15。

电池18包括例如锂离子二次电池或镍金属氢化物二次电池。锂离子二次电池是采用锂作为电荷载体的二次电池，并且不仅可以包括包含液体电解质的普通锂离子二次电池，而且可以包括所谓的包含固体电解质的全固态电池。电池18应该仅是至少可再充电的电力存储器，并且例如可以使用双电层电容器代替二次电池。

发动机13和第一MG 14被联接至行星齿轮机构20。行星齿轮机构20通过将驱动扭矩分成第一MG 14的驱动扭矩和输出齿轮21的驱动扭矩来传输从发动机13输出的驱动扭矩，并且在本公开的实施例中表示示例性的动力分配器。行星齿轮机构20包括单小齿轮行星齿轮机构，并且被布置在与发动机13的输出轴22同轴的轴线Cnt上。

行星齿轮机构20包括：太阳齿轮S；齿圈R，所述齿圈R与太阳齿轮S同轴布置；小齿轮P，所述小齿轮P与太阳齿轮S和齿圈R啮合；以及载架C，所述载架C以可转动且可旋转的方式保持小齿轮P。输出轴22被联接至载架C。第一MG 14的转子轴23被联接至太阳齿轮S。齿圈R被联接至输出齿轮21。输出齿轮21表示用于将驱动扭矩传输到驱动轮24的输出元件之一。

在行星齿轮机构20中，从发动机13输出的驱动扭矩被传输到载架C，该载架C用作输入元件，将驱动扭矩输出到输出齿轮21的齿圈R用作输出元件，并且与转子轴23联接的太阳齿轮S用作反作用力元件。行星齿轮机构20将从发动机13输出的动力分为第一MG 14侧的动力和输出齿轮21侧的动力。控制第一MG 14，以根据发动机转速输出扭矩。

副轴25平行于轴线Cnt布置。副轴25被附接到与输出齿轮21啮合的从动齿轮26。驱动齿轮27被附接到中间轴25，并且驱动齿轮27与表示最终减速齿轮的差动齿轮28中的齿圈29啮合。被附接到第二MG 15中的转子轴30的驱动齿轮31与从动齿轮26啮合。因此，将从第二MG 15输出的驱动扭矩添加到从动齿轮26的一部分中的从输出齿轮21输出的驱动扭矩。如此组合的驱动扭矩通过从差动齿轮28横向延伸的驱动轴32和驱动轴33被传输到驱动轮24。当驱动扭矩被传输到驱动轮24时，在车辆10中产生驱动力。

机械油泵(其在下文中称为MOP)36与输出轴22同轴设置。MOP36将具有冷却功能的润滑油例如输送至行星齿轮机构20、第一MG 14、第二MG 15和差动齿轮28。车辆10还包括电动油泵(其在下文中称为EOP)38。当发动机13停止运转时，EOP 38由电池18供给的电力驱动，并以与MOP 36相同或相似的方式将润滑油输送到行星齿轮机构20、第一MG 14、第二MG15和差动齿轮28。

<关于发动机的构造>

图2是示出包括涡轮增压器47的发动机13的示例性构造的图。发动机13例如是直列四缸火花点火内燃机。如图2中所示，发动机13包括例如发动机主体40，该发动机主体40形成有在一个方向上对准的四个气缸40a、40b、40c和40d。

形成在发动机主体40中的进气口的一端和排气口的一端被连接至气缸40a、40b、40c和40d。进气口的一端被设置在每个气缸40a、40b、40c和40d中的两个进气门43打开和关闭，并且排气口的一端被设置在每个气缸40a、40b、40c和40d中的两个排气门44打开和关闭。气缸40a、40b、40c和40d的进气口的另一端被连接至进气歧管46。气缸40a、40b、40c和40d的排气口的另一端被连接至排气歧管52。

在本实施例中，发动机13例如是直接喷射发动机，并且通过设置在每个气缸的顶部处的燃料喷射器(未示出)将燃料喷射到每个气缸40a、40b、40c和40d中。气缸40a、40b、40c和40d中的燃料和进气的空气燃料混合物被设置在每个气缸40a、40b、40c和40d中的火花塞45点燃。

图2示出了设置在气缸40a中的进气门43、排气门44和火花塞45，而没有示出设置在其他气缸40b、气缸40c和气缸40d中的进气门43、排气门44和火花塞45。

发动机13设置有涡轮增压器47，该涡轮增压器47通过使用排气能量来增强吸入的空气。涡轮增压器47包括压缩机48和涡轮53。

进气通路41具有被连接到进气歧管46的一端以及被连接到进气口的另一端。压缩机48被设置在进气通路41中的规定位置处。在进气通路41的另一端(进气口)和压缩机48之间设置有空气流量计50，该空气流量计50根据流过进气通路41的空气的流量而将信号输出到控制器11。在压缩机48的下游设置的进气通路41中设置有对由压缩机48加压的进气进行冷却的中间冷却器51。在中间冷却器51与进气通路41的一端之间设置有进气节气门(节气门)49，所述进气节气门49能够调节流过进气通路41的进气的流量。

排气通路42具有被连接到排气歧管52的一端以及被连接到消音器(未示出)的另一端。涡轮53被设置在排气通路42中的规定位置处。在排气通路42中，设置有旁通通路54，该旁通通路54将涡轮53的上游的排气旁通至涡轮53的下游的部分，并且设置有废气旁通阀55，该废气旁通阀55被设置在旁通通路中并且能够调节被引导至涡轮53的排气的流量。因此，通过控制废气旁通阀55的位置来调节流入涡轮53的排气的流量，即吸入空气的增压。经过涡轮53或废气旁通阀55的排气通过设置在排气通路42中的预定位置处的启动转换器56和后处理装置57进行净化，之后排放到大气中。后处理装置57包含例如三效催化剂。

发动机13设置有排气再循环(EGR)装置58，该排气再循环装置58使排气流入进气通路41中。EGR装置58包括EGR通路59、EGR阀60和EGR冷却器61。EGR通路59允许一些排气作为EGR气体从排气通路42取出，并将EGR气体引导至进气通路41。EGR阀60调节流过EGR通路59的EGR气体的流量。EGR冷却器61冷却流过EGR通路59的EGR气体。EGR通路59将启动转换器56和后处理装置57之间的排气通路42的一部分连接到压缩机48和空气流量计50之间的进气通路41的一部分。

<关于控制器的构造>

图3是示出控制器11的示例性构造的框图。如图3中所示，控制器11包括混合动力车辆(HV)-电子控制单元(ECU)62、MG-ECU 63和发动机ECU 64。

HV-ECU 62是协调控制发动机13、第一MG 14和第二MG 15的控制器。MG-ECU 63是控制PCU 81的运行的控制器。发动机ECU 64是控制发动机13的运行的控制器。

HV-ECU 62、MG-ECU 63和发动机ECU 64每个均包括：输入和输出装置，该输入和输出装置向与之相连的各种传感器和其他ECU供给信号并且从其接收信号；存储器，该存储器用于存储各种控制程序或映射(包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM))；中央处理单元(CPU)，所述中央处理单元执行控制程序；以及计时器，所述计时器计时。

车速传感器66、加速器位置传感器67、第一MG转速传感器68、第二MG转速传感器69、发动机转速传感器70、涡轮转速传感器71、增压压力传感器72、电池监测单元73、第一MG温度传感器74、第二MG温度传感器75、第一INV温度传感器76、第二INV温度传感器77、催化剂温度传感器78和涡轮温度传感器79被连接至HV-ECU 62。

车速传感器66检测车辆10的速度(车速)。加速器位置传感器67检测加速器踏板的下压量(加速器位置)。第一MG转速传感器68检测第一MG 14的转速。第二MG转速传感器69检测第二MG 15的转速。发动机转速传感器70检测发动机13的输出轴22的转速(发动机转速)。涡轮转速传感器71检测涡轮增压器47的涡轮53的转速。增压压力传感器72检测发动机13的增压压力。第一MG温度传感器74检测第一MG 14的内部温度，例如与线圈或磁体相关的温度。第二MG温度传感器75检测第二MG 15的内部温度，例如与线圈或磁体相关的温度。第一INV温度传感器76检测第一逆变器16的温度，例如与开关元件相关的温度。第二INV温度传感器77检测第二逆变器17的温度，例如与开关元件相关的温度。催化剂温度传感器78检测后处理装置57的温度。涡轮温度传感器79检测涡轮53的温度。各种传感器向HV-ECU 62输出指示检测结果的信号。

电池监测单元73获取表示电池18的剩余电量与满充电容量之比的荷电状态(SOC)，并将表示所获取的SOC的信号输出至HV-ECU 62。

电池监测单元73包括例如检测电池18的电流、电压和温度的传感器。电池监测单元73通过基于检测到的电池18的电流、电压和温度而计算SOC来获取SOC。

作为计算SOC的方法，可以采用例如通过累积电流值的方法(库仑计数)或通过估计开路电压(OCV)的方法之类的各种已知方法。

<关于车辆的行驶的控制>

可以将如上构造的车辆10设定或切换到例如混合动力(HV)行驶模式和电动(EV)行驶模式的行驶模式，其中，在该混合动力行驶模式中，发动机13和第二MG 15用作动力源，并且，在电动行驶模式中，在发动机13保持停止并且第二MG 15由电池18中存储的电力驱动的情况下车辆行驶。由HV-ECU 62进行设定和切换到每个模式。HV-ECU 62基于所设定或切换的行驶模式来控制发动机13、第一MG 14和第二MG 15。

EV行驶模式例如在车速低且要求驱动力低的低负荷运转区域中选择，并且指的是使发动机13的运转停止而第二MG 15输出驱动力的行驶模式。

HV行驶模式在车速高且要求驱动力高的高负荷运转区域中选择，并且指的是发动机13的驱动扭矩与第二MG 15的驱动扭矩的输出合计扭矩为零的行驶模式。

在HV行驶模式下，在将从发动机13输出的驱动扭矩传输到驱动轮24时，第一MG 14将反作用力施加至行星齿轮机构20。因此，太阳齿轮S用作反作用力元件。换句话说，为了将发动机扭矩施加到驱动轮24，第一MG 14被控制为输出抵抗发动机扭矩的反作用扭矩。在这种情况下，可以执行第一MG 14用作发电机的再生控制。

下面将描述在车辆10运行时协调地控制发动机13、第一MG 14和第二MG 15的控制。

HV-ECU 62基于由加速器踏板的下压量确定的加速器位置来计算要求驱动力。HV-ECU 62基于计算出的要求驱动力和车速来计算车辆10的要求行驶功率。HV-ECU 62计算由将电池18的要求的充电和放电功率与要求的行驶功率相加而得出的值，作为要求的系统功率。

HV-ECU 62根据计算出的要求的系统功率来判定是否已经要求启动发动机13。例如，当所要求的系统功率超过阈值时，HV-ECU 62判定已经要求启动发动机13。当要求启动发动机13时，HV-ECU 62将HV行驶模式设定为行驶模式。当不要求启动发动机13时，HV-ECU62将EV行驶模式设定为行驶模式。

当已经要求启动发动机13时(即，当设定了HV行驶模式时)，HV-ECU 62计算发动机13的要求的功率(其在下文中被称为要求的发动机功率)。例如，HV-ECU 62将要求的系统功率计算为要求的发动机功率。例如，当要求的系统功率超过要求的发动机功率的上限值时，HV-ECU 62将要求的发动机功率的上限值计算为要求的发动机功率。HV-ECU 62将计算出的要求的发动机功率作为发动机运行状态指令输出至发动机ECU 64。

发动机ECU 64基于从HV-ECU 62输入的发动机运行状态指令来发送控制信号C2，并且以各种方式控制发动机13的各个部件，例如进气节气门49、火花塞45、废气旁通阀55和EGR阀60。

HV-ECU 62基于计算出的要求的发动机功率来设定由发动机转速和发动机扭矩限定的坐标系中的发动机13的运行点。HV-ECU 62例如将在输出中等于坐标系中的要求的发动机功率的等功率线与预定运行线之间的交点设定为发动机13的运行点。

预定运行线表示坐标系中随着发动机转速变化的发动机扭矩变化的轨迹，并且，例如通过实验使高燃料效率的发动机扭矩变化轨迹适应而设定它。

HV-ECU 62将与设定的运行点相对应的发动机转速设定为目标发动机转速。

在设定了目标发动机转速时，HV-ECU 62为第一MG 14设定扭矩指令值，以将当前发动机转速设定为目标发动机转速。HV-ECU 62例如基于当前发动机转速与目标发动机转速之间的差，通过反馈控制来设定第一MG 14的扭矩指令值。

HV-ECU 62基于针对第一MG 14的设定的扭矩指令值来计算要传输到驱动轮24的发动机扭矩，并且针对第二MG 15设定扭矩指令值以便满足要求的驱动力。HV-ECU 62将用于第一MG 14和第二MG 15的设定的转扭矩指令值作为第一MG扭矩指令和第二MG扭矩指令输出到MG-ECU 63。

MG-ECU 63基于从HV-ECU 62输入的第一MG扭矩指令和第二MG扭矩指令，计算与第一MG 14和第二MG 15产生的扭矩相对应的电流值及其频率，并且输出包括计算出的电流值及其频率到PCU 81的控制信号C1。

HV-ECU 62还基于包括行驶模式的运行状态向EOP 38发送控制信号C3，并控制EOP38的驱动。

例如，当加速器位置超过用于启动涡轮增压器47的阈值时，当要求的发动机功率超过阈值时，当对应于设定运行点的发动机扭矩超过阈值时，HV-ECU 62可以要求增加增压压力。

尽管图3通过示例的方式示出了HV-ECU 62、MG-ECU 63和发动机ECU 64分开设置的构造，但是这些ECU可以集成为单个ECU。

<关于涡轮增压器温度与车辆行驶控制之间的关系>

在包括如上构造的涡轮增压器47的车辆10中，排气的温度由于发动机的运行、特别是由于在高发动机扭矩区域中的发动机的运行而升高，并且，构成涡轮增压器47的部件、例如排气流过的涡轮53被加热。这是因为随着增压的增加，燃烧能量的增加和发热量的增加。因此，取决于部件的温度，为了保护部件，发动机13可能未如期望的那样运转。因此，电池18不能充分充电，或者不能产生车辆10的要求的驱动力，这可能导致车辆10的驾驶性能差。

在本实施例中，假定HV-ECU 62如下操作。具体地，当涡轮增压器47的温度低于阈值时，HV-ECU 62将设定在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面上的预定运行线上的输出发动机13的要求的发动机功率的位置设定为运行点。当涡轮增压器47的温度超过阈值时，HV-ECU 62将从在设定在预定运行线上的位置沿着要求的发动机功率的等功率线向较高转速侧改变的位置设定为运行点。

通过这样做，当涡轮增压器47的温度超过阈值并且设定高温状态时，将从预定运行线上的输出要求的发动机功率的位置沿着等功率线向较高转速侧改变的位置设定为运行点。因此，与将预定运行线上的位置设定为运行点的示例相比，发动机转速增加并且发动机扭矩降低。因此，可以抑制排气的温度升高，并且因此可以抑制涡轮增压器47的温度升高。因此，在抑制涡轮增压器47的过热的同时输出要求的发动机功率，并且可以抑制车辆10的驾驶性能的劣化。

<关于HV-ECU 62执行的处理>

下面将参照图4描述由HV-ECU 62执行的处理。图4是示出由HV-ECU 62执行的示例性处理的流程图。

在步骤(步骤在下面被表示为S)100中，HV-ECU 62计算要求的系统功率。

在S102中，HV-ECU 62判定是否已经发出了启动发动机13的要求。当判定已经发出了启动发动机13的要求时(S102中为“是”)，处理进入S104。

在S104中，HV-ECU 62计算要求的发动机功率。HV-ECU 62例如将上述要求的系统功率计算为要求的发动机功率。

由于计算要求的系统功率的方法、判定启动发动机13的要求的发出的方法以及计算要求的发动机功率的方法如上所述，所以将不重复其详细描述。

在S106中，HV-ECU 62获取涡轮增压器47的温度(其在下文中表示为涡轮温度)。HV-ECU 62可获取例如由涡轮温度传感器79检测到的涡轮温度作为涡轮温度。可替代地，HV-ECU 62可以基于进气量、喷射的燃料量、发动机转速、增压压力或其变化历史来计算涡轮温度的估计值，并且获取计算出的估计值来作为涡轮温度。

在S108中，HV-ECU 62判定涡轮温度是否等于或小于阈值Ta。阈值Ta是用于判断涡轮增压器47是否过热的温度阈值，并且通过实验或基于构成涡轮增压器47的部件(例如，构成压缩机48的部件、构成涡轮机53的部件、构成废气旁通阀55的部件或构成诸如将压缩机48和涡轮机53彼此联接的联接件的轴之类的部件)可以承受的温度来预先设定(例如，部件可以承受的温度的最小值)。

HV-ECU 62可以例如通过校正基于涡轮增压器47的使用时间的劣化状态(例如，发动机13的总运行时间或增压压力等于或高于阈值的总持续时间)或负载历史记录(例如，涡轮增压器47的总转速)而预先设定的值(初始值)来设定阈值Ta。可替代地，例如，当劣化程度等于或大于阈值时，HV-ECU 62可以设定阈值Ta，该阈值低于在全新条件下设定的值(初始值)的值或随着劣化程度的升高而降低的值。当判定涡轮温度等于或小于阈值Ta时(S108中为“是”)，处理进入S110。

在S110中，HV-ECU 62设定在预定运行线上的运行点。具体地，HV-ECU 62将要求的发动机功率的等功率线与预定运行线之间的交点设定为运行点。由于等功率线和预定运行线如上所述，因此将不重复其详细描述。当涡轮温度高于阈值Ta时(S108中的“否”)，处理进入S112。

在S112中，HV-ECU 62将从要求的发动机功率的等功率线与预定运行线之间的交点的位置在输出相等的情况下朝向较高转速侧移动预定值的位置设定为运行点。设定预定值，以至少抑制涡轮温度的升高。预定值可以被设定为例如用于设定达到增压压力等于或低于阈值的发动机扭矩的发动机转速。可以根据要求的发动机功率的等功率线与预定运行线之间的交点的位置来设定预定值。

在S114中，HV-ECU 62执行发动机控制。具体地，HV-ECU 62生成发动机运行状态指令，使得输出要求的发动机功率。HV-ECU 62将指示所产生的发动机运行状态指令的信号输出至发动机ECU 64。尽管在本实施例的描述中在S110或S112中设定了运行点之后在S114中进行了发动机控制，但是仅应至少在S104中计算出要求的发动机功率之后才进行发动机控制，并且可以在设定运行点之前进行发动机控制。当判定尚未发出启动发动机13的要求时(S102中为“否”)，处理进入S116。

在S116中，HV-ECU 62执行MG控制。具体地，HV-ECU 62将与设定的运行点相对应的发动机转速设定为目标发动机转速。HV-ECU 62生成第一MG 14的扭矩指令值作为第一MG扭矩指令，以使发动机转速达到设定的目标发动机转速。HV-ECU 62将所生成的第一MG扭矩指令输出至MG-ECU 63。

HV-ECU 62基于第一MG 14的扭矩指令值来计算要传输到驱动轮24的发动机扭矩，并生成第二MG 15的扭矩指令值作为第二MG指令，以便满足要求的驱动力(即，以便产生与对应于要传输到驱动轮24的发动机扭矩的驱动力和要求的驱动力之间的差相对应的驱动力)。HV-ECU 62将所生成的第二MG扭矩指令输出至MG-ECU 63。当尚未发出启动发动机13的要求时，HV-ECU 62将第二MG 15的扭矩指令值设定为第二MG扭矩指令，使得仅由第二MG 15产生要求的驱动力。

<关于HV-ECU 62的示例性操作>

将参考图5描述基于上述结构和流程图的根据本实施例的HV-ECU 62的操作。图5是用于说明HV-ECU 62的示例性操作的图。图5中的纵坐标表示发动机扭矩。图5中的横坐标表示发动机转速。图5示出了预定运行线LN1(实线)。图5示出了(示例性)要求的发动机功率LN2的等功率线(虚线)。为了便于描述，假定要求的系统功率是恒定的。

当计算出要求的系统功率时(S100)，并且当由于计算出的要求的系统功率已经超过阈值而判定已经发出了发动机13的启动要求时(在S102中为“是”)，计算出要求的发动机功率(S104)，并且获取涡轮温度(S106)。

当判定所获取的涡轮温度等于或低于阈值Ta时(在S108中为“是”)，将预定运行线(图5中的LN1)与要求的发动机功率的等功率线(图5中的LN2)的交点A设定为运行点(S110)。具体地，将在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面中将发动机转速达到Ne(0)并且发动机扭矩达到Tq(1)的交点A设定为运行点。

然后，基于要求的发动机功率执行发动机控制(S114)，并且当产生第一MG扭矩指令时执行MG控制(S116)，使得发动机转速达到设定为目标发动机转速的Ne(0)，并且产生第二MG扭矩指令，以使产生要求的驱动力以及发动机扭矩并传输到驱动轮24。

当发动机13在高发动机扭矩区域中的运行状态持续时，排气温度升高并且涡轮温度升高。因此，当判定所获取的涡轮温度高于阈值Ta时(在S108中为“否”)，将沿着等功率线(图5中的LN2)比预定运行线上的交点A高的较高转速侧上的点B设定为运行点(S112)。换句话说，在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面中发动机转速达到比Ne(0)高预定值的Ne(1)并且发动机扭矩达到Tq(0)的点B被设定为运行点。

然后，基于要求的发动机功率执行发动机控制(S114)，并且基于设定的运行点执行MG控制(S116)。

当将点B设定为运行点时，从发动机13输出的发动机扭矩低于当将交点A设定为运行点时的发动机扭矩。由于因此抑制了排气温度的升高，所以抑制了涡轮增压器47的温度升高。

<关于功能和效果>

如上所述，根据本实施例中的混合动力车辆，当涡轮温度超过阈值Ta并且设定高温状态时，从预定运行线上的输出要求的发动机功率的位置沿着等功率线朝向较高转速侧改变的位置被设定为运行点。因此，与将预定运行线上的位置设定为运行点的示例相比，发动机转速增加并且发动机扭矩降低。因此，涡轮增压器47的增压压力降低，因此可以抑制发动机13的排气温度的升高。因此，在抑制涡轮增压器的过热的同时输出要求的发动机功率，并且可以抑制车辆的驾驶性能的劣化。因此，能够抑制涡轮增压器的过热并且抑制驾驶性能的降低的混合动力车辆，并且能够提供一种控制混合动力车辆的方法。

<关于第一实施例的变型>

下面将描述第一实施例的变型。

在上述实施例中，在涡轮温度超过阈值Ta时，将沿着等功率线高预定值的较高转速侧上的位置设定为运行点。然而，当涡轮温度超过阈值Ta时，例如，可以设定运行点，使得随着涡轮温度升高，发动机转速的增加程度随着被定义为基准的预定运行线上的位置而增加。通过这样做，随着涡轮温度升高，发动机转速增加并且发动机扭矩降低。因此，可以抑制涡轮增压器47的温度上升。

尽管在上述实施例中进气节气门49被描述为设置在中间冷却器51和进气歧管46之间，但是它可以例如被设置在压缩机48和空气流量计50之间的进气通路41中。

在上述实施方例中，当涡轮温度超过阈值Ta时，将沿着等功率线高预定值的的较高转速侧上的位置设定为运行点。例如，然而，当通过将沿着等功率线高预定值的较高转速侧上的位置设定为运行点而使发动机转速超过上限值时，可以将从设定在预定运行线上的位置在发动机转速相等的情况下向较低扭矩侧改变的位置设定为运行点。

下面将参照图6描述在该变型中由HV-ECU 62执行的处理。图6是示出变型中的HV-ECU 62执行的示例性处理的流程图。

除以下内容外，图6的流程图中的S100、S102、S104、S106、S108、S110、S114和S116中的处理与图4的流程图中的S100、S102、S104、S106、S108、S110、S114和S116中的处理相似。因此，将不重复这种处理的详细描述。

当在S108中判定涡轮温度高于阈值Ta时(S108中为“否”)，处理进入S200。

在S200中，HV-ECU 62计算将预定量与对应于预定运行线上的位置的发动机转速相加而得到的值(即，预定运行线与要求的发动机功率的等功率线之间的交点)。

在S202中，判定在S200中计算出的值是否超过上限转速。上限转速是预定的，并且其可以是被设定为发动机13的规格的发动机转速的上限值、被设定为防止第一MG 14进入超速状态的发动机转速的上限值、为防止小齿轮P进入超速状态而设定的发动机转速的上限值或上述各种发动机转速的上限值的最小值。当判定在S200中计算出的值超过上限转速时(S202中为“是”)，处理进入S204。

在S204中，HV-ECU 62将从预定运行线上的位置在发动机转速相等的情况下朝向较低扭矩侧改变的位置设定为运行点。HV-ECU 62将例如发动机扭矩比预定运行线与要求的发动机功率的等功率线之间的交点低预定值的位置设定为运行点。设定预定值以至少抑制涡轮温度的升高。例如，可以设定预定值以实现增压压力等于或小于阈值的发动机扭矩。可替代地，可以根据要求的发动机功率的等功率线与预定运行线之间的交点的位置来设定预定值。当判定在S200中计算出的值不超过上限值时(S202中为“否”)，处理进入S206。

在S206中，HV-ECU 62将在输出相等的情况下从要求的发动机功率的等功率线与预定运行线之间的交点朝向较高转速侧移动了预定值的位置设定为运行点。由于具体处理与图4中的S112中的处理相似，因此将不重复其详细描述。

下面将参照图7描述该变型中的HV-ECU 62的操作。图7是用于说明变型中的HV-ECU 62的操作例的图。图7中的纵坐标表示发动机扭矩。图7中的横坐标表示发动机转速。图7中的LN1和LN2分别类似于图5中的LN1和LN2，表示预定运行线和(示例性)要求的发动机功率的等功率线。图7假设例如将Ne(2)设定为上限转速。

当计算出要求的系统功率时(S100)，并且当由于计算出的要求的系统功率已经超过阈值而判定已经发出了发动机13的启动要求时(S102中为“是”)，计算出要求的发动机功率(S104)，并且获取涡轮温度(S106)。

当判定所获取的涡轮温度高于阈值Ta时(在S108中为“否”)，计算由于将预定量添加到与预定运行线(例如，Ne(1))上的交点A相对应的发动机转速而得到的值(S200)。

由于计算值超过上限转速Ne(2)(S202中为“是”)，所以将在发动机转速相等的情况下比预定运行线上的交点A低的较低扭矩侧上的点C设定为运行点(S204)。换句话说，在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面上、发动机转速达到Ne(0)并且发动机扭矩达到比Tq(1)低预定值的Tq(0)的点C被设定为运行点。

然后，基于要求的发动机功率执行发动机控制(S114)，并且基于设定的运行点执行MG控制(S116)。

当将点C设定为运行点时，从发动机13输出的发动机扭矩低于当将交点A设定为运行点时的发动机扭矩。由于因此抑制了排气温度的升高，所以抑制了涡轮增压器47的温度升高。因此，在抑制发动机转速超过上限转速的同时，可以抑制涡轮增压器47的温度升高。

当将预定量添加到与预定运行线和要求的发动机功率的等功率线之间的交点相对应的发动机转速所得的值等于或小于上限转速Ne(2)时(在S202)，将运行点设定在比预定运行线(S112)的交点沿着等功率线(图5的LN2)高的较高转速侧上。

可以将上述变型以其整体或部分地适当组合来实施。

<第二实施例>

以下将描述根据第二实施例的混合动力车辆。根据本实施例的车辆10与根据上述第一实施例的车辆10的部分不同之处在于由HV-ECU 62执行的处理。在其他方面中，根据本实施例的车辆10与根据上述第一实施例的车辆10的特征相同，并且那些特征具有相同的附图标记。这些特征的功能也相同，因此将不重复其详细描述。

在本实施例中，假定HV-ECU 62如下操作。具体地，当涡轮温度不超过阈值Ta时，HV-ECU 62将设定在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面上的预定运行线上的输出发动机13的要求的发动机功率的位置设定为运行点。当涡轮温度超过阈值Ta时，HV-ECU 62将从设定在预定运行线上的位置在发动机转速相等的情况下朝向较低扭矩侧改变的位置设定为运行点。HV-ECU 62通过使用第二MG 15来补偿与从设定在预定运行线上的位置到运行点的发动机扭矩的降低相对应的驱动力的不足。

下面将参照图8描述在本实施例中由HV-ECU 62执行的处理。图8是示出第二实施例中由HV-ECU 62执行的示例性处理的流程图。

除以下内容外，图8的流程图中的S100、S102、S104、S106、S108、S110、S114和S116中的处理与图4的流程图中的S100、S102、S104、S106、S108、S110、S114和S116中的处理相似。因此，将不重复这种处理的详细描述。

当在S108中判定涡轮温度高于阈值Ta时(S108中为“否”)，处理进入S300。

在S300中，HV-ECU 62将从预定运行线上的位置在发动机转速相等的情况下朝向较低扭矩侧改变的位置设定为运行点。HV-ECU 62将例如发动机扭矩比预定运行线与要求的发动机功率的等功率线之间的交点低预定值的位置设定为运行点。设定预定值至少以抑制涡轮温度的升高。例如，可以设定预定值以实现增压压力等于或小于阈值的发动机扭矩。可替代地，可以根据要求的发动机功率的等功率线与预定运行线之间的交点的位置来设定预定值。

下面将参照图9描述该实施例中的HV-ECU 62的操作。图9是用于说明第二实施例中的HV-ECU 62的操作例的图。图9中的纵坐标表示发动机扭矩。图9中的横坐标表示发动机转速。图9中的LN1和LN2分别类似于图5中的LN1和LN2，表示预定运行线和(示例性)要求的发动机功率的等功率线。

当计算出要求的系统功率时(S100)并且当由于计算出的要求的系统功率已经超过阈值而判定已经发出了发动机13的启动要求时(S102中为“是”)，计算要求的发动机功率(S104)，并且获取涡轮温度(S106)。

当判定所获取的涡轮温度高于阈值Ta时(S108中的“否”)，将在发动机转速相等的情况下比要求的发动机功率与预定运行线之间的交点A低的较低扭矩侧上的点C设定为运行点(S300)。换句话说，将在发动机扭矩和发动机转速的坐标平面中、发动机转速达到Ne(0)并且发动机扭矩达到比Tq(1)低预定值的Tq(0)的点C设定为运行点。

然后，基于要求的发动机功率执行发动机控制(S114)，并且基于设定的运行点执行MG控制(S116)。在MG控制中，传输到驱动轮24的发动机扭矩和第二MG 15的扭矩导致所要求的驱动力的产生。

当将点C设定为运行点时，从发动机13输出的发动机扭矩低于当将交点A设定为运行点时的发动机扭矩。由于因此抑制了排气温度的升高，所以抑制了涡轮增压器47的温度升高。此外，通过第二MG 15来补偿与发动机扭矩的降低相对应的驱动力的不足。因此，可以抑制驾驶性能的劣化。因此，能够提供一种抑制涡轮增压器的过热并且抑制驾驶性能的劣化的混合动力车辆以及一种控制该混合动力车辆的方法。

<关于第二实施例的变型>

下面将描述第二实施例的变型。

在上述实施例中，当涡轮温度超过阈值Ta时，将在发动机转速相等的情况下比预定运行线和要求的发动机功率的等功率线之间的交点低的较低扭矩侧上的位置设定为运行点。然而，例如，当涡轮温度超过阈值Ta时，可以设定运行点，使得随着涡轮温度升高，在预定运行线上的位置被定义为基准的情况下的发动机扭矩的降幅增大。通过这样做，随着涡轮温度升高，发动机扭矩降低，因此可以抑制涡轮增压器47的温度升高。

尽管在上述实施例中进气节气门49被描述为被设置在中间冷却器51和进气歧管46之间，但是节气门49可以例如被设置在压缩机48和空气流量计50之间的进气通路41中。

尽管已经描述了本发明的实施例，但是应当理解，本文公开的实施例在各个方面都是说明性的而非限制性的。本发明的范围由权利要求的术语限定，并且意图包括与权利要求的术语等同的范围和含义内的任何变型。