CN100480495C - 车辆及其控制方法 - Google Patents

车辆及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100480495C
CN100480495C CNB2007100042682A CN200710004268A CN100480495C CN 100480495 C CN100480495 C CN 100480495C CN B2007100042682 A CNB2007100042682 A CN B2007100042682A CN 200710004268 A CN200710004268 A CN 200710004268A CN 100480495 C CN100480495 C CN 100480495C
Authority
CN
China
Prior art keywords
air quantity
control
catalyzer
motor
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2007100042682A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101004152A (zh
Inventor
安藤郁男
国岛一喜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN101004152A publication Critical patent/CN101004152A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100480495C publication Critical patent/CN100480495C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • F02D41/126—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off transitional corrections at the end of the cut-off period
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/448—Electrical distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52—Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0614—Position of fuel or air injector
    • B60W2510/0623—Fuel flow rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0614—Position of fuel or air injector
    • B60W2510/0628—Inlet air flow rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0657—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0605—Throttle position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0616—Position of fuel or air injector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644—Engine speed
    • B60W2710/065—Idle condition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00—Surface coverings
    • F01N2510/12—Surface coverings for smell removal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种车辆及其控制方法。当满足燃料切断条件时，在催化剂劣化和催化剂臭味均需要抑制的情况下(即，步骤S140、S150和S180均为“是”)，燃料切断控制优先于用于抑制催化剂臭味的控制而被执行，然而此时怠速时的要求空气量G*被吸入。因此，当使发动机(22)变成怠速状态以在催化剂臭味已经消除后抑制催化剂劣化时，怠速时的要求空气量G*已经被吸入，从而不需要调节空气量。结果，空气量调节没有时间延迟。因此，在抑制催化剂臭味的控制已经结束后，可以平稳地向抑制排气控制催化剂(134)劣化的控制转换。

Description

车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种车辆及其控制方法。
背景技术
例如，日本专利申请公报No.JP-A-2005-147082记载了一种车辆，其包括内燃机、净化从该内燃机排出的排气的排气控制催化剂，和控制装置，该控制装置用于在排气控制催化剂的劣化受促进的条件满足时，执行基本上抑制排气控制催化剂劣化的控制，而在发出使乘客不舒服的催化剂臭味，即从催化剂散发出的令人不愉快的硫磺臭味(即，硫化氢的臭味)的预定条件满足时，优先于抑制排气控制催化剂劣化的控制而执行抑制催化剂臭味的控制。在该车辆中在抑制排气控制催化剂劣化的控制期间，控制执行成通过禁止意图在减速等的同时提高燃料效率的燃料切断而抑制在高温下的排气控制催化剂的劣化。在抑制催化剂臭味的控制期间，控制执行成优先于抑制排气控制催化剂的劣化而通过执行燃料切断来抑制由排气控制催化剂中的硫磺累积引起的催化剂臭味。
但是，在上述车辆中，当内燃机变成怠速状态以便在抑制催化剂臭味的燃料切断结束后抑制排气控制催化剂的劣化时，必须调节节气门的开度，使得内燃机在适于该时刻的发动机转速的状态下怠速时所要求的空气量能够被吸入进气管。从而，在上述车辆中，在抑制催化剂臭味的控制结束后不能总是平稳地执行向抑制排气控制催化剂劣化的控制的转换。
发明内容
因此，本发明致力于提供一种车辆及其控制方法，所述车辆及方法在抑制催化剂臭味的控制已经结束后平稳地转换成抑制排气控制催化剂劣化的控制，而抑制催化剂臭味的控制优先于抑制排气控制催化剂劣化的控制。
下面将对根据本发明一个示例实施例的车辆及其控制方法进行说明。
本发明的第一方面涉及一种车辆，该车辆包括：燃烧空气和燃料的混合物的内燃机；净化从所述内燃机排出的排气的排气控制催化剂；将燃料喷射入所述内燃机的燃料喷射装置；调节吸入所述内燃机的空气量的空气量调节装置；和控制装置，当满足燃料切断条件时，在满足催化剂劣化条件和催化剂臭味产生条件的情况下，该控制装置基于所述车辆的操作状态设定怠速时的要求空气量，调节所述空气量调节装置使得吸入所述要求空气量，并控制所述燃料喷射装置使得执行燃料切断，而之后在满足预定催化剂臭味消除条件的情况下，该控制装置控制所述燃料喷射装置和所述空气量调节装置使得所述内燃机怠速。
根据本发明的第一方面，当满足燃料切断条件时，在满足催化剂劣化条件和催化剂臭味产生条件的情况下，控制装置基于车辆的操作状态设定怠速时的要求空气量，调节空气量调节装置使得吸入该要求空气量，并控制燃料喷射装置使得执行燃料切断。此后在满足预定催化剂臭味消除条件的情况下，控制装置控制燃料喷射装置和空气量调节装置使得内燃机怠速。即，在燃料切断条件满足时，当必须既抑制催化剂劣化又抑制催化剂臭味时，使抑制催化剂臭味的控制优先。这时，怠速时的要求空气量被吸入内燃机。结果，当发动机在催化剂臭味已经消除后为了抑制催化剂劣化而变成怠速状态时，怠速时的要求空气量已经被吸入，从而没有用于由空气量调节装置调节空气量的时间延迟。这样，在抑制催化剂臭味的控制已经结束后，可以平稳地向抑制排气控制催化剂劣化的控制转换，同时使抑制催化剂臭味的控制优先于抑制催化剂劣化的控制。
在这种情况下，控制装置可以由一个或两个或更多个控制单元构成。
在本发明的第一方面中，所述控制装置可以采用所述内燃机的转速处于预定高速区域(例如至少3500rpm或至少4000rpm)且要求制动力矩被产生这一条件作为所述燃料切断条件。当内燃机的转速处于预定高速区域且要求制动力矩被产生时，不太可能在其后立即要求驱动力矩，从而可以执行燃料切断以提高燃料效率。内燃机的转速是否处于预定高速区域的判定可以通过判断内燃机的实际转速和目标转速之间的差异是否超过预定阈值来进行。
在本发明的第一方面中，所述控制装置可以采用所述排气控制催化剂的温度已经达到预定高温区域(例如至少750℃或至少800℃)这一条件作为所述催化剂劣化条件。在排气控制催化剂的温度已经达到预定高温区域时，当富氧排气通过排气控制催化剂时该催化剂的劣化趋向于被促进，从而保护排气控制催化剂的努力将优先于提高燃料效率。
在本发明的第一方面中，所述控制装置可以采用从所述燃料喷射装置喷射的燃料的总增加喷射量已经达到预定大量区域这一条件作为所述催化剂臭味产生条件。当燃料的总增加喷射量已经达到预定大量区域时，燃料中的硫分在排气控制催化剂中聚积使得催化剂趋向于发出硫磺臭味(下文中称为“催化剂臭味”)。因此，快速消除催化剂臭味的努力将优先于保护排气控制催化剂。附带地，例如，催化剂臭味和总增加喷射量之间的关系可以通过实验等预先获得，且该预定大量区域基于这些实验结果而设定。
在本发明的第一方面中，所述控制装置可以采用在执行所述燃料切断的时间段内吸入所述内燃机的空气量的累计值已经达到预定大空气量区域这一条件作为所述催化剂臭味消除条件。当在执行燃料切断的时间段内吸入内燃机的空气量累计值已经达到预定大空气量区域时，在排气控制催化剂中聚积的硫分可以视为已经作为非臭味成分由通过排气控制催化剂的空气中的氧排出。因此，燃料切断将快速停止且内燃机怠速以试图保护排气控制催化剂。附带地，例如，与总增加喷射量具有相关关系的催化剂臭味和消除催化剂臭味所需的空气量之间的关系可以通过实验等预先获得，且该预定大空气量区域基于这些实验结果而设定。
在本发明的第一方面中，所述空气量调节装置可以包括节气门和致动器，所述节气门安装成使得其开度在所述内燃机的进气管内可变，所述致动器通过驱动所述节气门而改变所述节气门的开度。在这种情况下，将进气量调节成要求空气量需要时间，从而本发明的应用非常有意义。
在本发明的第一方面中，当所述控制装置基于所述车辆的操作状态设定怠速时的所述要求空气量，调节所述空气量调节装置使得吸入所述要求空气量，并控制所述燃料喷射装置使得执行燃料切断，且所述要求空气量进入预定小量区域时，所述控制装置可以将所述要求空气量改变成超过所述小量区域的值。因此，催化剂臭味可以较迅速地消除，从而可以进行转换以抑制排气控制催化剂的劣化。附带地，例如，与总增加喷射量具有相关关系的催化剂臭味和消除催化剂臭味所需的空气量之间的关系可以通过实验等预先获得，且该预定小量区域基于这些实验结果而设定。
在本发明的第一方面中，当所述控制装置基于所述车辆的操作状态设定怠速时的所述要求空气量时，所述控制装置可以基于所述内燃机的转速设定怠速时的所述要求空气量。这使得可以适当地设定内燃机怠速时的要求空气量。
本发明的第二方面涉及一种用于车辆的控制方法，所述车辆包括燃烧空气和燃料的混合物的内燃机、净化从所述内燃机排出的排气的排气控制催化剂、用于将燃料喷射入所述内燃机的燃料喷射装置和用于调节吸入所述内燃机的空气量的空气量调节装置。所述控制方法包括以下步骤：(a)当满足燃料切断条件时，在满足催化剂劣化条件和催化剂臭味产生条件的情况下，基于所述车辆的操作状态设定怠速时的要求空气量，调节所述空气量调节装置使得吸入所述要求空气量，并控制所述燃料喷射装置使得执行燃料切断；(b)在步骤(a)之后在满足预定催化剂臭味消除条件的情况下，控制所述燃料喷射装置和所述空气量调节装置使得所述内燃机怠速。
根据本发明的第二方面，当满足燃料切断条件时，在满足催化剂劣化条件和催化剂臭味产生条件的情况下，基于车辆的操作状态设定怠速时的要求空气量，调节空气量调节装置使得吸入要求空气量，并控制燃料喷射装置使得执行燃料切断。此后在满足预定催化剂臭味消除条件的情况下，控制燃料喷射装置和空气量调节装置使得内燃机怠速。即，当满足燃料切断条件时，在必须既抑制催化剂劣化又抑制催化剂臭味的情况下，使抑制催化剂臭味的控制优先。这时，用于怠速的要求空气量被吸入内燃机。结果，当发动机在催化剂臭味已经消除后为了抑制催化剂劣化而变成怠速状态时，怠速时的要求空气量已经被吸入，从而没有用于由空气量调节装置调节空气量的时间延迟。这样，在抑制催化剂臭味的控制已经结束后，可以平稳地向抑制排气控制催化剂劣化的控制转换，同时使抑制催化剂臭味的控制优先于抑制催化剂劣化的控制。根据本发明第二方面的车辆控制方法还可以包括用于实现由与本发明第一方面相关的车辆的结构所展示的操作和功能的步骤。
附图说明
从下面参考附图对优选实施例的说明中可以清楚地看到本发明的上述和其它目的、特征和优点，附图中相同的元件由相同的附图标记表示，在附图中：
图1是示意性地示出根据本发明的一个示例实施例的混合动力车辆的结构的结构图；
图2是示意性地示出图1所示的混合动力车辆中发动机的结构的结构图；
图3A、3B是示出在制动期间的控制程序的一个示例的流程图，该控制程序由根据所述示例实施例的混合动力电子控制单元执行；
图4是示出用于设定催化剂劣化抑制标记的程序的一个示例的流程图，该程序由根据所述示例实施例的发动机电子控制单元执行；
图5是示出用于设定催化剂臭味抑制标记的程序的一个示例的流程图，该程序由根据所述示例实施例的发动机电子控制单元执行；
图6是示出用于设定要求制动力矩的脉谱图的一个示例的图；
图7是示出在与发动机燃料切断一起发生的制动过程中动力分配装置的旋转元件的力矩和转速之间的力学关系的共线图一个示例的视图；
图8是示出用于抑制催化剂劣化的控制程序的一个示例的流程图，该控制程序由根据所述示例实施例的发动机电子控制单元执行；
图9是示出燃料切断控制程序的一个示例的流程图，该控制程序由根据所述示例实施例的发动机电子控制单元执行；
图10是示意性地示出根据所述示例实施例的一个修改示例的混合动力车辆的结构的结构图；
图11是示意性地示出根据所述示例实施例的另一个修改示例的混合动力车辆的结构的结构图。
具体实施方式
在下面的说明和附图中，将根据示例实施例更详细地说明本发明。
图1是示意性地示出根据本发明一个示例实施例的混合动力车辆20的结构的结构图。如图所示，根据该示例实施例的混合动力车辆20包括：发动机22；具有三个轴的动力分配装置30，该动力分配装置30经由减震器28连接至用作发动机22的输出轴的曲轴26；能够产生能量的马达MG1，该马达MG1连接至动力分配装置30；减速齿轮35，该减速齿轮35安装在用作连接至动力分配装置30的驱动轴的齿圈轴32a上；连接至减速齿轮35的马达MG2；和控制整个混合动力车辆20的混合动力电子控制单元(下文中称为“混合动力ECU”)70。
发动机22是可以使用诸如汽油或柴油的碳氢化合物燃料输出驱动力的内燃机。如图2所示，发动机22经节气门124吸入已经被空气滤清器122滤清的空气，同时从燃料喷射阀126喷射汽油。喷射的汽油与吸入的空气混合，以产生空气-燃料混合物，然后该空气-燃料混合物经进气门128进入燃烧室。在燃烧室中，空气-燃料混合物被由火花塞130产生的电火花点燃并燃烧，这产生使活塞132向下运动的能量。活塞132的往复运动转化成曲轴26的旋转运动.来自发动机22的排气经排气控制装置(即，三元催化器)排向外部，所述排气控制装置净化有害成分一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)。
发动机22由发动机电子控制单元(下文中称为“发动机ECU”)24控制。发动机ECU 24由以CPU 24a为中心的微处理器构成。除了CPU 24a以外，发动机ECU 24还包括存储处理程序的ROM 24b、临时存储数据的RAM 24c以及未示出的输入/输出端口和通信端口。各种信号从检测发动机22的状态的各个传感器经由输入端口输入发动机ECU 24。例如，这些信号中的一些包括：来自检测曲轴26的旋转位置的曲轴位置传感器140的指示曲轴位置的信号；来自检测发动机22中的冷却液温度的冷却液温度传感器142的指示冷却液温度的信号；来自安装在排气控制装置134上的温度传感器135的指示催化剂床温度的信号；来自安装在燃烧室内部的压力传感器143的指示缸内压力的信号；和来自检测凸轮轴的旋转位置的凸轮位置传感器144的指示凸轮位置的信号，所述凸轮轴开启和关闭进气门128和排气门，所述进气门将空气-燃料混合物吸入燃烧室，所述排气门将排气从燃烧室排出。经由输入端口输入发动机ECU 24的其它信号包括：来自检测节气门124的位置的节气门位置传感器146的指示节气门位置的信号；来自安装在进气管上的空气流量计148的空气流量计信号；和来自安装在同一个进气管上的温度传感器149的指示进气温度的信号。各种用于驱动发动机22的控制信号也从发动机ECU 24经由输出端口输出。例如，这些信号中的一些包括：向燃料喷射阀126输出的驱动信号；向调节节气门124的位置的节气门马达136输出的驱动信号；向与点火器集成在一起的点火线圈138输出的控制信号；和向能够改变进气门128的开启和关闭正时的可变气门正时机构150输出的控制信号。发动机ECU 24与混合动力ECU70通信并根据来自混合动力ECU 70的控制信号控制发动机22的运转，并在需要时向混合动力ECU 70输出与发动机运转状态有关的数据。
动力分配装置30由行星齿轮组构成，其包括具有外齿的太阳齿轮31、与太阳齿轮31布置在相同轴线上的具有内齿的齿圈32、多个与太阳齿轮31和齿圈32啮合的小齿轮33以及可自转且可公转地保持所述多个小齿轮33的行星架34。动力分配装置30采用太阳齿轮31、齿圈32和行星架34作为旋转元件以执行差动操作。动力分配装置30构造成使行星架34连接至发动机22的曲轴26，太阳齿轮31连接至马达MG1，而齿圈32经由齿圈轴32a连接至减速齿轮35。当马达MG1用作发电机时，动力分配装置30以相应的齿数比将来自发动机22的经由行星架34输入的动力分配给太阳齿轮31和齿圈32；而当马达MG1用作电动机时，动力分配装置30将来自发动机22的经由行星架34输入的动力和来自MG1的经由太阳齿轮31输入的动力综合起来并向齿圈32输出所综合的动力。输出给齿圈32的动力最终从齿圈轴32a经由齿轮机构60和差速器62输出给车辆的驱动轮63a、63b。
马达MG1和马达MG2均构造成能够作为发电机或电动机运转的已知的同步马达-发电机，并经由逆变器41和42向电池50或从电池50传递电力。马达MG1和MG2的驱动均由马达电子控制单元(下文中简称为“马达ECU”)40控制。该马达ECU 40接收控制马达MG1和MG2的驱动所必需的各种信号。例如，这些信号中的一些包括：来自检测马达MG1和MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测传感器43和44的信号；和指示由未示出的电流传感器检测的、施加给马达MG1和MG2的相电流的信号。马达ECU 40还向逆变器41和42输出开关控制信号。马达ECU 40与混合动力ECU 70通信并根据来自混合动力ECU 70的控制信号控制马达MG1和MG2的驱动，并在需要时向混合动力ECU 70输出与马达MG1和MG2的运转状态有关的数据。
电池50由电池电子控制单元(下文中简称为“电池ECU”)52控制。电池ECU 52接收控制电池50所必需的各种信号。例如，这些信号中的一些包括：来自布置在电池50的端子之间的电压传感器(未示出)的指示所述端子之间电压的信号；来自附装在连接到电池50的输出端子的电力线54上的电流传感器(未示出)的指示充电/放电电流的信号；和来自附装在电池50上的温度传感器51的指示电池温度Tb的信号。电池ECU 52计算用于控制电池50的充电状态(SOC)，并从所计算出的SOC和电池温度Tb计算输入/输出限制Win和Wout，以及充电和放电要求功率Pb＊，该功率Pb*是电池50充电和放电所要求的值。在需要时电池ECU 52通过通信向混合动力ECU 70输出数据。
混合动力ECU 70由以CPU 72为中心的微处理器构成。除了CPU 72以外，混合动力ECU 70还包括存储处理程序的ROM 74、临时存储数据的RAM 76以及未示出的输入/输出端口和通信端口。混合动力ECU 70经由输入端口接收各种信号，例如包括：来自点火开关80的点火信号；来自检测换档杆81的操作位置的换档位置传感器82的指示换档位置SP的信号；来自检测加速踏板83被踩下的量的加速踏板位置传感器84的指示加速踏板踩下量Acc的信号；来自检测制动踏板85被踩下的量的制动踏板位置传感器86的指示制动踏板位置BP的信号；以及来自车速传感器88的指示车速V的信号。如上所述，混合动力ECU 70还经由通信端口与发动机ECU 24、马达ECU 40和电池ECU 52相连，且各种控制信号和数据在混合动力ECU 70与发动机ECU 24、马达ECU 40和电池ECU 52之间来回传送。
根据该示例实施例的具有上述结构的混合动力车辆20基于车速V和与加速踏板83被驾驶员踩下的量相对应的加速踏板踩下量Acc计算需要向用作驱动轴的齿圈轴32a输出的要求转矩。然后，发动机22、马达MG1和马达MG2被控制成使得向齿圈轴32a输出与要求转矩相对应的要求动力。发动机22、马达MG1和马达MG2以三种操作模式之一控制，例如，即，转矩变换操作模式、充电和放电操作模式以及马达操作模式。转矩变换操作模式是这样的模式，即，该模式既控制发动机22的操作，使得发动机22输出与要求动力相对应的动力，又控制马达MG1和MG2，使得从发动机22输出的全部动力由动力分配装置30、马达MG1和马达MG2转换成转矩，然后向齿圈轴32a输出。充电和放电操作模式是这样的模式，即，该模式既控制发动机22的操作，使得发动机22输出与要求动力以及电池50充电和放电所必需的动力的总和相对应的动力，又控制马达MG1和MG2，使得作为从发动机22输出的全部或部分动力由动力分配装置30、马达MG1和马达MG2转化成转矩以及电池50充电和放电的结果，向齿圈轴32a输出要求动力。马达操作模式是这样的模式，即，该模式停止发动机22的运转并控制马达MG2以向齿圈轴32a输出与要求动力相对应的动力。
下面将对根据该示例实施例的具有上述结构的混合动力车辆20的操作进行说明。更具体地，将对当驾驶员已经松开加速踏板83或踩下制动踏板85，使得制动力被施加并且轻负荷加载到发动机上时的操作进行说明。这种操作的一个示例是抑制催化剂劣化的控制，该控制可以执行成即使在发动机22因为车辆正在制动而不需要产生动力或车辆仅需要很少量的动力时，通过禁止发动机22的燃料切断并由此使发动机22保持燃烧，而防止排气控制装置134中的催化剂暴露在高温、富氧的气氛中。图3A、3B是示出在制动期间控制程序的流程图，该控制程序作为在车辆制动期间的控制的一个示例由混合动力ECU 70执行，所述控制包括这种抑制催化剂劣化的控制。例如，当车辆正在制动或车辆只需要少量动力时，该程序以预定时间间隔(例如每几毫秒)重复执行。
当在制动期间执行该控制程序时，混合动力ECU 70的CPU 72首先执行输入该控制所必需的数据的步骤，这些数据为，例如，来自制动踏板位置传感器86的制动踏板位置BP、来自车速传感器88的车速V、发动机22的转速Ne(下文中简称为“发动机转速Ne”)、马达MG1和MG2各自的转速Nm1和Nm2、催化剂劣化抑制标记Fcat、催化剂臭味抑制标记Fodor和电池50的输入限制Win等(步骤S100)。这里，发动机转速Ne由发动机ECU 24基于来自安装在曲轴26上的曲轴位置传感器140的信号计算，并通过通信从发动机ECU 24输入。同样，马达MG1和MG2的转速Nm1和Nm2由马达ECU 40基于由旋转位置检测传感器43和44检测出的马达MG1和MG2转子的旋转位置计算，并通过通信从马达ECU40输入。此外，催化剂劣化抑制标记Fcat和催化剂臭味抑制标记Fodor由发动机ECU 24设定并输入。催化剂劣化抑制标记Fcat是在发动机ECU24执行设定催化剂劣化抑制标记的程序时所设定的标记，该程序将在下文中说明。当催化剂劣化需要被抑制时，催化剂劣化抑制标记Fcat被设定为1。当催化剂劣化不需要被抑制时，催化剂劣化抑制标记Fcat被重置为0。同样，催化剂臭味抑制标记Fodor是在发动机ECU 24执行设定催化剂臭味抑制标记的程序时所设定的标记，该程序将在下文中说明。当催化剂臭味需要被抑制时，催化剂臭味抑制标记Fodor被设定为1。当催化剂臭味不需要被抑制时，催化剂臭味抑制标记Fodor被重置为0。电池50的输入限制Win由电池ECU 52基于电池50的SOC来设定并通过通信从电池ECU 52输入。
这里，将对由发动机ECU 24以预定时间间隔(例如每几毫秒)执行的用于设定催化剂劣化抑制标记的程序和用于设定催化剂臭味抑制标记的程序进行说明。图4是示出用于设定催化剂劣化抑制标志的程序的一个示例的流程图，而图5是示出用于设定催化剂臭味抑制标志的程序的一个示例的流程图。当执行图4所示的用于设定催化剂劣化抑制标记的程序时，发动机ECU 24的CPU 24a判断是否满足催化剂劣化的条件(步骤S500)。如果满足该条件，即如果催化剂劣化，则催化剂劣化抑制标记Fcat被设定为1(步骤S510)，表示催化剂劣化需要被抑制。如果不满足该条件，即如果催化剂未劣化，则催化剂劣化抑制标记Fcat被设定为0(步骤S520)，表示催化剂劣化不需要被抑制。在以这种方式设定了催化剂劣化抑制标记Fcat的值后，程序的本循环结束。这里，当由安装在排气控制装置134上的温度传感器135所指示的催化剂床温度等于或大于预定温度时，假定催化剂劣化的条件得到满足。所述预定温度是在高温区域中接近下限值的值并且例如被设定为750℃或800℃，在所述高温区域中，构成排气控制装置134的催化剂如果暴露在富氧气氛中则会劣化。另一方面，当执行图5所示的用于设定催化剂臭味抑制标记的程序时，发动机ECU 24的CPU 24a基于来自空气流量计148的空气流量计信号计算吸入到发动机22中的进气量G(步骤S600)。然后，CPU 24a判断当前的催化剂臭味抑制标记Fodor是否为0(步骤S610)。如果当前的催化剂臭味抑制标记Fodor为0，则CPU 24a判断是否满足催化剂臭味产生条件(步骤S620)。在该示例实施例中，通过判断燃料增加修正是否在该程序开始之前的时刻执行，并且如果是这样则再判断该增加修正的总量是否达到预定大量区域，来判断是否满足催化剂臭味产生条件。增加修正是指采用通常的燃料喷射量乘以修正系数(>1.0)的积作为燃料喷射量，且执行增加修正是为了例如冷却排气控制装置134或增大来自发动机22的输出。在前一种情况下，排气控制装置134通过燃烧温度的下降而冷却，这种燃烧温度的下降是因为由缺氧和增加的燃料量的蒸发热所导致的燃烧效率降低而产生的。在后一种情况下，通过控制空燃比使其浓于理论空燃比而增大从发动机22输出的动力。同样，增加修正的总量计算为累计值，即，在增加修正期间的修正系数和执行增加修正的时间的乘积。催化剂臭味(即硫化氢臭味)的产生与燃料中的硫分之间有相关性。通过这一点，增加修正总量和催化剂臭味是否产生之间的关系通过实验等预先获得。所述预定大量区域基于该关系设定。如果不满足催化剂臭味产生条件，则催化剂臭味抑制标记Fodor被重置为0(步骤S630)且程序的该循环结束。另一方面，如果满足催化剂臭味产生条件，则累计空气量Gt被重置为0(步骤S640)，且催化剂臭味抑制标记Fodor被设定为1(步骤S650)，此后程序的该循环结束。这里，累计空气量Gt是在执行抑制催化剂臭味的控制期间吸入的空气的累计量。现在回到步骤S610，如果催化剂臭味抑制标记Fodor为1，则假设抑制催化剂臭味的控制(即燃料切断)正在被执行，从而将该程序上一次执行时的累计空气量Gt加到当前进气量G上，然后将总和设定为新的累计空气量Gt(步骤S660)。然后CPU 24a判断该累计空气量Gt是否已经达到足以将硫分作为非臭气成分排放到外部的预定值(步骤S670)。如果累计空气量Gt还没有达到预定值，则确定催化剂臭味仍然需要被抑制，从而催化剂臭味抑制标记Fodor被设定为1(步骤S650)，此后程序的该循环结束。另一方面，如果累计空气量Gt已经达到预定值，则确定催化剂臭味不需要被抑制，从而催化剂臭味抑制标记Fodor被重置为0(步骤S680)，此后程序的该循环结束。
现在回到图3A、3B，一旦各种数据在步骤S100中被输入，则CPU 72基于输入的车速V和制动踏板位置BP设定要作为车辆所要求的制动力矩向用作驱动轴并连接至驱动轮63a和63b的齿圈轴32a输出的要求制动力矩Tr＊(步骤S110)。在该示例实施例中，制动踏板位置BP、车速V和要求制动力矩Tr＊之间的关系被设定并以用于设定要求制动力矩的脉谱图的形式预先存储在ROM 74中。CPU 72通过在采用制动踏板位置BP和车速V时从存储的脉谱图计算相应的要求制动力矩Tr＊来设定要求制动力矩Tr＊。图6示出用于设定要求制动力矩的脉谱图的一个示例。
接着，CPU 72基于催化剂劣化抑制标记Fcat和车速V设定发动机22的目标转速Ne＊(下面简称为“目标发动机转速Ne＊”)(步骤S120)。在该示例实施例中，当加速踏板83在由于车辆正在制动而不需要来自发动机22的动力后被踩下时，为了快速输出动力，目标发动机转速Ne＊根据车速V被确定。例如，当催化剂劣化抑制标记Fcat为0(即，不需要抑制催化剂劣化的控制)且车速V低于预定车速(例如10km/h或20km/h)时，目标发动机转速Ne＊可以设定为0，以使发动机22停机。当催化剂劣化抑制标记Fcat为0且车速V等于或大于预定车速时，目标发动机转速Ne＊可以设定为预定转速(例如800或1000rpm)。当催化剂劣化抑制标记Fcat为1(即，需要抑制催化剂劣化的控制)时，目标发动机转速Ne＊可以设定为预定转速(例如800或1000rpm)。
然后，CPU 72计算输入的发动机转速Ne和设定的目标发动机转速Ne＊之间的发动机转速差ΔN(步骤S130)，并比较计算出的发动机转速差ΔN和阈值Nref(步骤S140).这里，阈值Nref是与目标发动机转速Ne*的发动机转速差，该发动机转速差刚好能够使发动机22在目标发动机转速Ne*下容易地怠速，而不用主动地使用马达MG1执行降低发动机转速Ne的控制。该阈值Nref被设定为较低的值。这里，怠速是指发动机22在这样的状态(在发动机转速Ne下)下运转，即发动机22的输出与发动机22中产生的摩擦等相平衡。
现在，让我们假设在驾驶员已经踩下加速踏板83后，当车速V较高而发动机22以较高的转速运转时，加速踏板83从下压状态恢复，然后驾驶员轻轻地踩下制动踏板85。在这种情况下，目标发动机转速Ne＊被设定为较低的预定转速，从而发动机转速差ΔN大于阈值Nref。在这种情况下，燃料切断条件得到满足。即，在该示例实施例中，燃料切断条件是这样的条件，该条件在发动机22由于车辆正在制动而不需要产生动力，或车辆仅需要很少量动力，且发动机转速差ΔN已经超过阈值Nref时得到满足。下面，判断催化剂劣化抑制标记Fcat是否为1(步骤S150)。当催化剂劣化抑制标记Fcat为零，即，当满足燃料切断条件且抑制催化剂劣化的控制不是必须时，CPU 72向发动机ECU 24输出控制信号以执行临时停止向发动机22的燃料供应的燃料切断控制(步骤S160)，并将用于马达MG1的力矩指令Tm1＊设定为0(步骤S170)。在接收到该指令时，发动机ECU 24执行燃料切断控制，这将在下文中说明。在控制信号向发动机ECU 24输出且力矩指令Tm1＊设定成0后，根据下面的表达式(1)计算力矩限制Tmin，作为可以从马达MG2输出的力矩下限。该力矩限制Tmin通过用电池50的输入限制Win和马达MG1的消耗电力(发电电力)之间的差除以马达MG2的转速Nm2而计算(步骤S250)。附带地，马达MG1的消耗电力(发电电力)通过用计算出的马达MG1的力矩指令Tm1＊(在该情况下为0)乘以马达MG1的当前转速Nm1而获得。此外，根据下面的表达式(2)使用要求制动力矩Tr＊、力矩指令Tm1＊和动力分配装置30的齿数比ρ计算临时马达力矩Tm2tmp，作为要从马达MG2输出的力矩(步骤S260)。然后马达MG2的力矩指令Tm2＊被设定为由计算出的力矩限制Tmin限制临时马达力矩Tm2tmp的值(步骤S270)，然后被设定的力矩指令Tm1＊和Tm2＊输出给马达ECU 40(步骤S280)，此后程序的该循环结束。在接收了力矩指令Tm1＊和Tm2＊后，马达ECU 40转变逆变器41和42中的开关元件，以根据力矩指令Tm1＊和Tm2＊驱动马达MG1和MG2。图7示出一个共线图的示例，该共线图示出在发动机22燃料切断后的制动期间动力分配装置30的旋转元件的力矩和转速之间的力学关系。在该图中，左侧的S轴表示太阳齿轮31的转速，也是马达MG1的转速Nm1；中间的C轴表示行星架34的转速，其与发动机转速Ne相同；右侧的R轴表示齿圈32的转速Nr，其是马达MG2的转速Nm2除以减速齿轮35的齿数比Gr。R轴上的粗箭头表示当使用力矩指令Tm2＊驱动马达MG2时作用在齿圈轴32a上的力矩，这将在下文中说明。该箭头指向下方，所以力矩符号是负的(即制动力矩)。同样在该图中，当制动踏板85被踩下时实线是共线的，而虚线表示随着时间的共线变化。如图中所示，作为燃料切断的结果，发动机转速Ne降低。表达式(2)可以从该共线图中容易地推导出来。
Tmin＝(Win-Tm1＊×Nm1)/Nm2 (1)
Tm2tmp＝(Tr＊+Tm1＊/ρ)/Gr  (2)
如果在步骤S150中确定催化剂劣化抑制标记Fcat为1，即，如果满足燃料切断条件且抑制催化剂劣化的控制是必须的，则判断催化剂臭味抑制标记Fodor是否为1(步骤S180)。如果确定催化剂臭味抑制标记Fcat为0，则确定不需要抑制催化剂臭味，且混合动力ECU 70向发动机ECU 24输出控制信号以执行下面将要说明的抑制催化剂劣化的控制，以便抑制催化剂的劣化(步骤S190)。当此时发动机22被控制成在发动机转速Ne下怠速时，根据下面的表达式(3)设定马达MG1的力矩指令Tm1＊(负值)，使得发动机转速Ne达到目标发动机转速Ne＊(步骤S200)。表达式(3)是当燃烧在发动机22中持续时用于使发动机转速Ne成为目标发动机转速Ne＊的反馈控制中的关系式。右边的第一项，“k1”，是比例项的增益(负值)，而右边的第二项，“k2”，是积分项的增益(负值)。与当绝对值较大的力矩从发动机22输出时相比，这些增益“k1”和“k2”被设定成具有较小的绝对值，因为必须在发动机22中保持燃烧。另一方面，如果在步骤S180中确定催化剂臭味抑制标记Fodor为1，则确定必须优先于抑制排气控制催化剂劣化的控制而执行抑制催化剂臭味的控制，从而混合动力ECU 70的CPU 72向发动机ECU 24输出控制信号以执行抑制催化剂臭味的控制，即燃料切断控制(步骤S160)。在这之后，马达MG1的力矩指令Tm1＊被设定为0(步骤S170)。在接收到该控制信号后，发动机ECU 24执行将在下文中说明的燃料切断控制。在混合动力ECU 70的CPU 72在步骤S170或S200中设定了马达MG1的力矩指令Tm1＊后，它使用已设定的马达MG1的力矩指令Tm1＊来设定马达MG2的力矩指令Tm2＊(步骤S250至S270)，并向马达ECU 40输出已设定的力矩指令Tm1＊和Tm2＊(步骤S280)，在这之后程序的该循环结束。
Tm1＊＝k1×ΔN+k2∫ΔN×dt     (3)
如果在步骤S140中确定发动机转速差ΔN等于或小于阈值Nref，则检查目标发动机转速Ne＊(步骤S210)。如果目标发动机转速Ne＊不为0，则混合动力ECU 70向发动机ECU 24输出指令，以使发动机22在怠速状态下运转，以平衡在目标发动机转速Ne＊下运转的发动机22中的摩擦等(步骤S220)。如果目标发动机转速Ne＊为0，则混合动力ECU 70向发动机ECU 24输出指令以使发动机22停机(步骤S230)。然后，马达MG1的力矩指令Tm1＊被设定为0(步骤S240)并使用该已设定的马达MG1的力矩指令Tm1＊来设定马达MG2的力矩指令Tm2＊(步骤S250至S270)。然后混合动力ECU 70向马达ECU 40输出已设定的力矩指令Tm1＊和Tm2＊，在这之后程序的该循环结束。结果，当目标发动机转速Ne＊不为0时，发动机22在该发动机转速下怠速。
下面，将对由发动机ECU 24执行的抑制催化剂劣化的控制程序进行说明。图8是示出抑制催化剂劣化的控制程序的一个示例的流程图。当该抑制催化剂劣化的控制程序开始时，发动机ECU 24首先基于来自空气流量计148的空气流量计信号计算当前进气量G(步骤S300)。然后发动机ECU 24基于来自曲轴位置传感器140的信号计算发动机转速Ne，并基于计算出的发动机转速Ne设定怠速时的要求空气量G＊(步骤S310)。更具体地，发动机ECU 24使用下面的表1中所示的用于设定要求空气量的表格来设定与实际发动机转速Ne相对应的要求空气量G＊。这里，要求空气量G1、G2、G3...是预先计算出的值，这些值作为发动机22在发动机转速Ne下运转以平衡发动机22中的摩擦等时所要求的空气量，即，发动机22在发动机转速Ne下怠速时所要求的空气量。大小相互关系为G1<G2<G3...。即，要求空气量G＊被设定为随着发动机转速Ne的升高而增大。一旦以这种方式设定好要求空气量G＊，则发动机ECU 24判断当前进气量G是否基本上与要求空气量G＊一致(步骤S320)。如果当前进气量G基本上不与要求空气量G＊一致，则操作节气门马达136以使它们基本上一致(步骤S330)，并再次执行步骤S320。另一方面，如果当前进气量G基本上与要求空气量G＊一致，则操作燃料喷射阀126以喷射适于进气量G的燃料量(步骤S340)，并且使点火线圈138通电以在预定点火正时从火花塞130产生电火花(步骤S350)，在这之后程序的该循环结束。因此，由于使发动机22在当前发动机转速Ne下怠速，使得在空气-燃料混合物已经燃烧后的排气，而不是空气，通过处于高温下的排气控制装置134，所以排气控制装置134不暴露在高温、富氧气氛中，从而能够抑制催化剂劣化。
表1
 
发动机转速Ne(rpm) 要求空气量G＊
800-1600 G1
1600-2400 G2
2400-3200 G3
... ...
下面将对由发动机ECU 24执行的燃料切断控制程序进行说明。图9是示出该燃料切断控制程序的一个示例的流程图。当该燃料切断控制程序开始时，发动机ECU 24首先基于来自空气流量计148的空气流量计信号计算当前进气量G(步骤S400)。然后发动机ECU 24基于发动机转速Ne计算怠速时的要求空气量G＊(步骤S410)，所述发动机转速Ne是基于来自曲轴位置传感器140的信号计算出的。更具体地，发动机ECU 24使用上述表1所示的用于设定要求空气量的表格来设定怠速时的要求空气量G＊。一旦以这种方式设定了要求空气量G＊，则发动机ECU 24控制节气门马达136使得实际进气量G与要求空气量G*一致(步骤S420)，且操作燃料喷射阀126以停止燃料喷射，并使点火线圈138断电以使火花塞130停止产生电火花(步骤S430)，在这之后程序的该循环结束。因此，当满足燃料切断条件但不满足催化剂劣化条件(即，步骤S140中为“是”而步骤S150中为“否”)时，或者当燃料切断条件、催化剂劣化条件和催化剂臭味产生条件都满足(即，步骤S140、S150和S180均为“是”)时，发动机ECU 24执行燃料切断控制，并使该时刻的进气量G与当使发动机22在该时刻在发动机转速Ne下怠速时的要求空气量G＊一致。因此，当在执行燃料切断控制后执行抑制催化剂劣化的控制时，进气量G已经与当使发动机22在该时刻在发动机转速Ne下怠速时的要求空气量G＊一致，从而能够平稳地向抑制催化剂劣化的控制转换。
这里，将阐明该示例实施例的结构元件和本发明的结构元件之间的对应关系。该示例实施例中的发动机22可以看作本发明的内燃机，排气控制装置134可以看作排气控制催化剂，而燃料喷射阀126可以看作燃料喷射装置。此外，节气门124和节气门马达136可以看作空气量调节装置，而混合动力ECU 70和发动机ECU 24可以看作控制装置。同样在该示例实施例中，混合动力车辆20的操作示出本发明的车辆控制方法的一个示例。
根据上面详述的该示例实施例的混合动力车辆20，当满足燃料切断条件时，在催化剂劣化和催化剂臭味均需要抑制的情况下(即，步骤S140、S150和S180均为“是”)，优先于用于抑制催化剂臭味的控制而执行燃料切断控制。这时，怠速时的要求空气量G*被吸入。因此，当在催化剂臭味已经消除后为了抑制催化剂劣化而使发动机22变成怠速状态时，怠速时的要求空气量G＊已经被吸入，从而不需要用节气门马达136操作节气门124来调节空气量。结果，不存在用于调节空气量的时间延迟。这样，可以在抑制催化剂臭味的控制已经结束后平稳地向抑制排气控制催化剂劣化的控制转换，而抑制催化剂臭味的控制优先于抑制催化剂劣化的控制。
在根据上述示例实施例的混合动力车辆20中，在燃料切断控制程序中，要求空气量G*被计算出(步骤S410)，并且节气门马达136***作成使得进气量G与计算出的要求空气量G*一致(步骤S420)。但是，可替换地，发动机ECU 24可判断在步骤S410中计算出的要求空气量G*是否小于预定小量。如果要求空气量G*不小于该小量，则程序会前进到步骤S420。但是，如果要求空气量G*小于该小量，则在程序前进到步骤S420之前，要求空气量G*会首先被重置为该小量。这里，该小量如下设定。首先，与总增加喷射量具有相关关系的催化剂臭味和消除催化剂臭味所需的空气量之间的关系可以通过实验等预先获得，并且可以获得在必须执行抑制催化剂劣化的控制时，在执行抑制催化剂劣化的控制前所允许的最大时间。然后该小量被设定为上次的空气量除以最大允许时间的商。这允许催化剂臭味较迅速地被消除，从而可以向抑制排气控制装置134劣化的控制转换。
在根据上述示例实施例的混合动力车辆20中，马达MG2的动力由减速齿轮35改变并向齿圈轴32a输出。但是，可替换地，如在图10所示的根据一个修改示例的混合动力车辆120中所示，马达MG2的动力可以传递至与齿圈轴32a相连的轴(即，与驱动轮63a和63b相连的轴)以外的轴(即，图10中的与驱动轮64a和64b相连的轴)。
根据上述示例实施例的混合动力车辆20从发动机22经由动力分配装置30向用作连接至驱动轮63a和63b的驱动轴的齿圈轴32a输出动力。但是，本发明也可以应用于根据图11所示的修改示例的混合动力车辆220。该混合动力车辆220包括双转子电动机230，该双转子电动机230包括连接到发动机22的曲轴26上的内转子232和连接到向驱动轮63a和63b输出动力的驱动轴上的外转子234。因此，双转子电动机230从发动机22向驱动轴传递部分动力并将剩余的动力转换为电力。
在上述示例实施例中，已经就混合动力车辆20对本发明进行了说明，但本发明不限于混合动力车辆。即，车辆可以是非混合动力车辆或者是非汽车的车辆，只要该车辆执行上述的抑制催化剂劣化的控制和抑制催化剂臭味的控制即可。此外，本发明的形式还可以是这种车辆的控制方法。
虽然已经参考本发明的示例性实施例对本发明进行了说明，但应该理解本发明不限于这些示例性实施例或构造。相反，本发明试图涵盖各种修改和等效布置。此外，虽然示例性实施例的各种元件以各种示例性的组合和构型示出，但包括更多、更少或仅仅单个元件的其它组合和构型也处于本发明的精神和范围内。

Claims (9)

1.一种车辆，包括：
内燃机(22)，该内燃机(22)燃烧空气和燃料的混合物；
排气控制催化剂(134)，该排气控制催化剂(134)净化从所述内燃机(22)排出的排气；
燃料喷射装置(126)，该燃料喷射装置(126)将燃料喷射入所述内燃机(22)；和
空气量调节装置(124，136)，该空气量调节装置(124，136)调节吸入所述内燃机(22)的空气量；所述车辆的特征在于包括
控制装置(24)，当满足燃料切断条件时，在满足催化剂劣化条件和催化剂臭味产生条件的情况下，该控制装置(24)基于所述车辆的操作状态设定怠速时的要求空气量，调节所述空气量调节装置(124，136)使得吸入所述要求空气量，并控制所述燃料喷射装置(126)使得执行燃料切断，而之后在满足催化剂臭味消除条件的情况下，该控制装置(24)控制所述燃料喷射装置(126)和所述空气量调节装置(124，136)使得所述内燃机(22)怠速。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中所述控制装置(24)采用所述内燃机(22)的转速处于预定高速区域且要求制动力矩被产生这一条件作为所述燃料切断条件。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中所述控制装置(24)采用所述排气控制催化剂(134)的温度已经达到预定高温区域这一条件作为所述催化剂劣化条件。
4.根据权利要求1或2所述的车辆，其中所述控制装置(24)采用从所述燃料喷射装置(126)喷射的燃料的总增加喷射量已经达到预定大量区域这一条件作为所述催化剂臭味产生条件。
5.根据权利要求1或2所述的车辆，其中所述控制装置(24)采用在执行所述燃料切断的时间段内吸入所述内燃机(22)的空气量的累计值已经达到预定大空气量区域这一条件作为所述催化剂臭味消除条件。
6.根据权利要求1或2所述的车辆，其中所述空气量调节装置包括节气门(124)和致动器(136)，所述节气门(124)安装成使得其开度在所述内燃机(22)的进气管内可变，所述致动器(136)通过驱动所述节气门(124)而改变所述节气门(124)的开度。
7.根据权利要求1或2所述的车辆，其中当所述控制装置(24)基于所述车辆的操作状态设定怠速时的所述要求空气量，调节所述空气量调节装置(124，136)使得吸入所述要求空气量，并控制所述燃料喷射装置(126)使得执行燃料切断，且所述要求空气量进入预定小量区域时，所述控制装置(24)将所述要求空气量改变成超过所述预定小量区域的值。
8.根据权利要求1或2所述的车辆，其中当所述控制装置(24)基于所述车辆的操作状态设定怠速时的所述要求空气量时，所述控制装置(24)基于所述内燃机(22)的转速设定怠速时的所述要求空气量。
9.一种用于车辆的控制方法，所述车辆包括燃烧空气和燃料的混合物的内燃机(22)、净化从所述内燃机(22)排出的排气的排气控制催化剂(134)、用于将燃料喷射入所述内燃机(22)的燃料喷射装置(126)和用于调节吸入所述内燃机(22)的空气量的空气量调节装置(124，136)，所述控制方法的特征在于包括以下步骤：
(a)当满足燃料切断条件时，在满足催化剂劣化条件和催化剂臭味产生条件的情况下，基于所述车辆的操作状态设定怠速时的要求空气量，调节所述空气量调节装置(124，136)使得吸入所述要求空气量，并控制所述燃料喷射装置(126)使得执行燃料切断；和
(b)在步骤(a)之后在满足催化剂臭味消除条件的情况下，控制所述燃料喷射装置(126)和所述空气量调节装置(124，136)使得所述内燃机(22)怠速。
CNB2007100042682A 2006-01-19 2007-01-19 车辆及其控制方法 Expired - Fee Related CN100480495C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006011025A JP2007192114A (ja) 2006-01-19 2006-01-19 車両及びその制御方法
JP011025/2006 2006-01-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101004152A CN101004152A (zh) 2007-07-25
CN100480495C true CN100480495C (zh) 2009-04-22

Family

ID=38261824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2007100042682A Expired - Fee Related CN100480495C (zh) 2006-01-19 2007-01-19 车辆及其控制方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7624568B2 (zh)
JP (1) JP2007192114A (zh)
CN (1) CN100480495C (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4165597B2 (ja) * 2006-10-27 2008-10-15 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置，内燃機関装置及びこれらの制御方法並びに車両
JP4396756B2 (ja) * 2007-10-11 2010-01-13 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを備える車両ならびに動力出力装置の制御方法
US20090178394A1 (en) * 2008-01-15 2009-07-16 Crane Jr Samuel N Method and Apparatus for Cleaning Electrodes of a Fuel-Fired Burner of an Emission Abatement Assembly
US20090178395A1 (en) * 2008-01-15 2009-07-16 Huffmeyer Christopher R Method and Apparatus for Regenerating a Particulate Filter of an Emission Abatement Assembly
JP4530079B2 (ja) * 2008-06-17 2010-08-25 トヨタ自動車株式会社 車両およびその制御方法
US8315779B2 (en) 2008-09-30 2012-11-20 Ford Global Technologies, Llc Fuel sulfur content-based operation control of a diesel engine
CN102362056B (zh) * 2009-03-24 2014-06-25 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置
RU2012142349A (ru) * 2010-04-05 2014-04-10 Хонда Мотор Ко., Лтд. Модуль управления для гибридного транспортного средства
JP5093319B2 (ja) * 2010-09-17 2012-12-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド自動車
KR101684500B1 (ko) * 2011-12-06 2016-12-09 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 엔진 제어 방법
JP5807600B2 (ja) * 2012-03-28 2015-11-10 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
US10316783B2 (en) * 2015-05-11 2019-06-11 Ge Global Sourcing Llc Fuel injector wear correction methodology
KR102394630B1 (ko) * 2017-12-12 2022-05-06 현대자동차주식회사 엔진온도 연계방식 촉매퍼지제어 방법 및 차량

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3760591B2 (ja) * 1997-10-02 2006-03-29 日産自動車株式会社 エンジンの空気量制御装置
JP3591283B2 (ja) * 1998-01-29 2004-11-17 日産自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
JP2000045922A (ja) 1998-07-28 2000-02-15 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP2001342878A (ja) * 2000-06-02 2001-12-14 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP4389372B2 (ja) * 2000-09-29 2009-12-24 マツダ株式会社 エンジンの燃料制御装置
JP2004176710A (ja) * 2002-10-01 2004-06-24 Toyota Motor Corp 動力出力装置及びハイブリッド型の動力出力装置、それらの制御方法並びにハイブリッド車両
JP4259288B2 (ja) * 2003-11-19 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 車両用内燃機関の制御装置
JP4238784B2 (ja) * 2004-06-09 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4200945B2 (ja) * 2004-06-09 2008-12-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4513629B2 (ja) * 2005-03-29 2010-07-28 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7624568B2 (en) 2009-12-01
CN101004152A (zh) 2007-07-25
US20070163234A1 (en) 2007-07-19
JP2007192114A (ja) 2007-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100480495C (zh) 车辆及其控制方法
JP4175370B2 (ja) ハイブリッド車両およびその制御方法
US8380376B2 (en) Power output apparatus, hybrid vehicle provided with power output apparatus, and control method of power output apparatus
JP4293182B2 (ja) ハイブリッド自動車およびその制御方法
CN100999214B (zh) 混合动力车辆和用于控制混合动力车辆的方法
CN100494662C (zh) 车辆及其控制方法
EP1982889B1 (en) Internal combustion engine system, power output apparatus and control method
JP4615037B2 (ja) ハイブリッド自動車およびその制御方法
US8215424B2 (en) Power output apparatus, motor vehicle equipped with power output apparatus, and control method of power output apparatus
JP4201044B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP4449917B2 (ja) 動力出力装置、その制御方法及び動力出力装置を搭載した車両
JP4779800B2 (ja) 車両およびその制御方法
EP2181008A2 (en) Control apparatus for power transmission system of hybrid vehicle
US20100235070A1 (en) Vehicle and control method therefor
CN101949332A (zh) 车辆控制设备
BR102020018858A2 (pt) Veículo e método de controle
JP4241674B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP4254786B2 (ja) 車両及びその制御方法
JP5126023B2 (ja) 内燃機関装置、それを搭載した車両および内燃機関装置の制御方法
JP5453826B2 (ja) 車両の制御装置
JP4811323B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP2007120382A (ja) 動力出力装置およびその制御方法並びに車両
JP4311414B2 (ja) 車両およびその制御方法
JP5040833B2 (ja) ハイブリッド車およびその制御方法
JP2011111951A (ja) 車両および排気再循環制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090422

Termination date: 20160119

EXPY Termination of patent right or utility model