CN102791978A - 车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆的控制装置应用于具有内燃机和电加热式催化剂的车辆,能够通过对上述电加热式催化剂通电而使上述电加热式催化剂暖机,上述电加热式催化剂具备:催化剂载体,该催化剂载体担载催化剂;以及载体保持部,该载体保持部具有电绝缘性并且保持催化剂载体,上述车辆的控制装置具备控制单元,在减速时,当执行内燃机的停止供油的条件成立时,上述控制单元进行抑制从内燃机朝电加热式催化剂供给未燃烧气体的控制,使得载体保持部的温度被维持在不足催化剂的温度的温度。由此,能够抑制催化剂的急剧冷却,能够将载体保持部的温度维持在不足催化剂的温度的温度。

Description

车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及在排气通路上具备电加热式催化剂的车辆的控制装置。
背景技术
以往,公知有使用配设在排气通路上的电加热式催化剂(以下适当地称作“EHC(Electrically Heated Catalyst)”)对废气进行净化的技术。例如,专利文献1中记载有在催化剂载体的外周面与金属制罩的内周面之间夹装有电绝缘材料且是具有缓冲性的环状的垫状部件的EHC。
另外,以下,将EHC内的担载催化剂的构成要素适当地称作“EHC载体”,将保持EHC载体的构成要素适当地称作“保持垫”。
专利文献1:日本特开平5-269387号公报
然而,虽然保持EHC载体的保持垫具有绝缘性,但该保持垫的绝缘性存在根据保持垫的状态而变化的倾向。例如,当保持垫变得高温时,认为保持垫的绝缘电阻会下降。因此,当保持垫为规定温度以上的高温的情况下,可以说无法确保保持垫的绝缘性,因此考虑优选禁止EHC的通电。
另一方面,当在减速时进行停止供油(以下适当地记为“减速F/C”)等的情况下,由于对EHC供给温度比较低的气体,因此存在EHC内的催化剂的温度以及保持垫的温度下降的倾向。在该情况下,催化剂的温度急剧下降,保持垫的温度以比催化剂的温度的下降速度缓慢的方式下降,由此,例如会产生虽然催化剂的温度比活性温度低、但保持垫仍继续处于高温状态的状况。在该状况下,为了进行催化剂暖机,优选对EHC通电,但因如上所述的由保持垫的高温导致的绝缘电阻的下降,存在无法对EHC通电的可能性。
发明内容
本发明就是为了解决如上所述的课题而完成的,其目的在于提供一种车辆的控制装置,在执行减速F/C的状况下,通过抑制催化剂的急剧的冷却,能够将保持垫的温度适当地维持在不足催化剂的温度的温度。
在本发明的一个观点中,车辆的控制装置应用于具有内燃机和电加热式催化剂的车辆,能够通过对上述电加热式催化剂通电而使上述电加热式催化剂暖机,上述电加热式催化剂具备:催化剂载体,该催化剂载体担载催化剂;以及载体保持部,该载体保持部具有电绝缘性并且保持上述催化剂载体,上述车辆的控制装置具备控制单元,在减速时,当执行上述内燃机的停止供油的条件成立时,上述控制单元进行抑制从上述内燃机朝上述电加热式催化剂供给未燃烧气体的控制,使得上述载体保持部的温度被维持在不足上述催化剂的温度的温度。
上述的车辆的控制装置优选应用于具有构成为能够对内燃机的废气进行净化并且能够通过通电进行暖机的电加热式催化剂(EHC)的车辆。电加热式催化剂具备:催化剂载体,该催化剂载体担载催化剂;以及载体保持部,该载体保持部具有电绝缘性并且保持催化剂载体。其中,催化剂载体相当于EHC载体,载体保持部相当于保持垫。在减速时,当执行内燃机的停止供油(F/C)的条件成立时,控制单元进行抑制从内燃机朝电加热式催化剂供给未燃烧气体的控制,以将载体保持部的温度维持在不足催化剂的温度的温度。此处,所谓“未燃烧气体”,意味着因执行停止供油等而未在内燃机中进行燃烧的气体(换言之为空气),并不包括通过在内燃机中燃烧而产生的未燃烧气体。以下,将这种“未燃烧气体”适当地称作“冷空气”。
根据上述的车辆的控制装置,能够抑制电加热式催化剂的急剧冷却,结果,能够将载体保持部的温度适当地维持在不足催化剂的温度的温度。因而,在减速时,在进行停止供油等的状况下,载体保持部的温度被维持在不足规定温度的温度,由此,难以禁止电加热式催化剂的通电。因此,能够扩大能够进行电加热式催化剂的通电的条件范围。
在上述车辆的控制装置的一个实施方式中,上述控制单元通过禁止执行上述停止供油来抑制朝上述电加热式催化剂供给上述未燃烧气体。
在该实施方式中,控制单元通过禁止执行减速时的停止供油,使其在内燃机中燃烧,而对电加热式催化剂供给燃烧后的气体。由此,能够适当地抑制朝电加热式催化剂供给冷空气,能够抑制催化剂的急剧冷却。
在上述车辆的控制装置的其他的实施方式中,上述控制单元通过在执行上述停止供油时进行关闭上述内燃机的进气门以及排气门的控制,来抑制朝上述电加热式催化剂供给上述未燃烧气体。
在该实施方式中,控制单元通过执行在停止供油时强制地关闭进气门以及排气门的控制,来遮断从内燃机朝电加热式催化剂供给停止供油时产生的气体。由此,能够适当地抑制朝电加热式催化剂供给冷空气,能够抑制催化剂的急剧冷却。
在上述车辆的控制装置的其他的实施方式中,上述控制单元通过在执行上述停止供油时进行关闭节气门的控制,来抑制朝上述电加热式催化剂供给上述未燃烧气体,上述车辆的控制装置还具备如下单元:当利用上述控制单元进行关闭上述节气门的控制时,与不进行关闭上述节气门的控制的情况相比较,上述单元进行扩大上述内燃机的进气门以及排气门的重叠量的控制。
在该实施方式中,控制单元通过进行在执行停止供油时关闭节气门的控制,来降低从内燃机朝电加热式催化剂供给的在停止供油时产生的气体的供给量。由此,能够适当地抑制朝电加热式催化剂供给冷空气,能够抑制催化剂的急剧冷却。并且,在该实施方式中,在进行关闭节气门的控制的同时,进行扩大进气门以及排气门的重叠量的控制。具体而言,在进行关闭节气门的控制而执行停止供油的情况下,进行将重叠量设定成比执行通常的停止供油的情况下的重叠量大的重叠量。由此,能够适当地抑制因关闭节气门的控制而引起的进气管负压的增大。
在上述车辆的控制装置的其他的实施方式中,上述车辆是在规定速度以下的减速时上述内燃机的运转停止的混合动力车辆,上述控制单元进行增大由上述混合动力车辆所具有的电动发电机产生的再生制动力的控制,以免减速时的车速超过上述规定速度,由此来抑制朝上述电加热式催化剂供给上述未燃烧气体。
在该实施方式中,控制单元进行增大减速时对车辆赋予的再生制动力的控制,以免减速时的车速超过规定速度。即,进行强化再生制动力的控制,以使减速时的车速下降到规定速度以下。通过这样做,混合动力车辆的内燃机的运转停止,由此能够遮断朝电加热式催化剂供给冷空气。由此,能够抑制催化剂的急剧冷却。
优选的是,当对上述载体保持部的温度加上规定温度后的温度在上述催化剂的温度以上的情况下,上述控制单元抑制朝上述电加热式催化剂供给上述未燃烧气体。由此,能够在载体保持部的温度超过催化剂温度之前,事先进行用于抑制朝电加热式催化剂供给冷空气的控制。
附图说明
图1示出混合动力车辆的概要结构图。
图2示出发动机的概要结构图。
图3示出EHC的概要结构图。
图4示出保持垫温度与保持垫的绝缘电阻之间的关系的一例。
图5示出EHC床温以及保持垫温度的温度曲线图的一例。
图6是示出第一实施方式中的控制处理的流程图。
图7是示出第二实施方式中的控制处理的流程图。
图8是示出第三实施方式中的控制处理的流程图。
图9是示出第四实施方式中的控制处理的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的实施方式进行说明。
[装置结构]
图1示出本实施方式中的混合动力车辆100的概要结构图。另外,图1中的虚线箭头表示信号的输入输出。
混合动力车辆100主要具备:发动机(内燃机)1;车轴20;驱动轮30;第一电动发电机MG1;第二电动发电机MG2;动力分配机构40;逆变器50;电池60;以及ECU(Electronic Control Unit)70。
车轴20是将发动机1以及第二电动发电机MG2的动力传递到车轮30的动力传递***的一部分。车轮30是混合动力车辆100的车轮,为了说明的简化,在图1中特意仅示出左右前轮。发动机1例如由柴油发动机构成,作为输出混合动力车辆100的主要的推进力的动力源发挥功能。发动机1由ECU70进行各种控制。
第一电动发电机MG1构成为主要作为对电池60进行充电的发电机、或者是用于对第二电动发电机MG2供给电力的发电机发挥功能,借助发动机1的输出进行发电。第二电动发电机MG2构成为主要作为对发动机1的输出进行助力(辅助)的电动机发挥功能。并且,第二电动发电机MG2在发动机制动时或利用脚制动器进行的制动时作为再生制动器发挥功能,由此来产生制动力(再生制动力)。即,第二电动发电机MG2具有将动能转换成电能的再生功能,通过进行再生运转来发电。上述电动发电机MG1、MG2例如构成为同步电动发电机,具备:转子,该转子在外周面具有多个永磁铁;以及定子,在该定子卷绕有形成旋转磁场的三相线圈。
动力分配机构40与具有太阳轮、齿圈等而构成的行星齿轮(行星齿轮机构)相当,且构成为能够将发动机1的动力向第一电动发电机MG1以及车轴20分配。
逆变器50是对电池60与第一电动发电机MG1之间的电力的输入输出进行控制、并且对电池60与第二电动发电机MG2之间的电力的输入输出进行控制的直流交流转换器。例如,逆变器50将由第一电动发电机MG1发电而得的交流电力转换成直流电力后供给至电池60,或者将从电池60取出的直流电力转换成交流电力后供给至第二电动发电机MG2。
电池60是构成为能够作为用于驱动第一电动发电机MG1以及/或者第二电动发电机MG2的电源发挥功能,并且构成为能够借助第一电动发电机MG1以及/或者第二电动发电机MG2发电而得的电力进行充电的蓄电池。在电池60设置有SOC传感器204,该SOC传感器204构成为能够检测电池60的充电状态(SOC:State Of Charge)。SOC传感器204将与检测出的SOC对应的检测信号供给至ECU70。
另外,以下,将第一电动发电机MG1以及第二电动发电机MG2仅记为“电动发电机MG”。
ECU70具备未图示的CPU(Central Processing Unit)、ROM(ReadOnly Memory)、以及RAM(Random Access Memory)等,对混合动力车辆100内的各构成要素进行各种控制。例如,ECU70基于油门开度传感器201检测出的油门开度、车速传感器202检测出的车速等进行控制。详细情况后述,ECU70相当于本发明中的控制单元的一例。
其次,参照图2对发动机1进行具体说明。图2示出发动机1的概要结构图。
发动机1主要具有:进气通路3;节气门4;燃料喷射阀5;气缸6a;进气门7;排气门8;火花塞9;排气通路12;EHC(电加热式催化剂)13;以及可变气门正时机构10、11。另外,在图2中,为了说明的方便,仅示出了一个气缸6a,但实际上发动机1具有多个气缸6a。
从外部导入的进气(空气)通过进气通路3,节气门4对通过进气通路3的气体的流量进行调整。节气门4的开度(节气门开度)等的控制由ECU70进行。通过进气通路3后的进气被供给至燃烧室6b。并且,由燃料喷射阀5喷射的燃料被供给至燃烧室6b。燃料喷射阀5的燃料喷射量的控制等由ECU70进行。例如,以下述方式对燃料喷射阀5进行控制:当执行停止供油的情况下,燃料喷射阀5停止燃料喷射。
在燃烧室6b设置有进气门7和排气门8。进气门7通过开闭来对进气通路3与燃烧室6b之间的导通/遮断进行控制。排气门8通过开闭来对燃烧室6b与排气通路12之间的导通/遮断进行控制。并且,进气门7和排气门8构成为,气门正时能够分别由可变气门正时机构10、11控制。可变气门正时机构10、11构成为能够使进气门7以及排气门8的作用角(换言之为提升量)或者相位变化。可变气门正时机构10、11由ECU70控制。
在燃烧室6b内,以上述方式供给的进气与燃料的混合气由火花塞9点火而燃烧。火花塞9的点火正时等由ECU70控制。借助这种燃烧,活塞6c往复运动,该往复运动经由连杆6d传递到曲轴(未图示),从而曲轴旋转。通过燃烧室6b中的燃烧产生的废气由排气通路12排出。
在排气通路12上设置有能够对废气进行净化且构成为能够借助通电而暖机的EHC13。EHC13的详细情况在后面叙述。另外,也可以在EHC13下游侧的排气通路12上另外设置催化剂(例如三元催化剂等)。
并且,在发动机1设置有各种传感器。空气流量计205设置于进气通路3,用于检测进气量。水温传感器206设置于对发动机1进行冷却的冷却水所流经的通路上,用于检测冷却水的温度(以下称作“发动机水温”)。空燃比传感器207设置于排气通路12,用于检测废气的空燃比(A/F)。上述传感器将检测信号供给至ECU70。
其次,参照图3对EHC13进行具体说明。图3示出EHC13的概要结构图。
图3(a)示出沿着排气通路12的伸长方向的EHC13的剖视图,图3(b)示出沿着图3(a)中的切断线X1-X2的EHC13的剖视图。如图3(a)以及图3(b)所示,EHC13具有:EHC载体13a;保持垫13b;壳体13c;正电极13d;负电极13e;以及绝缘子13f、13g。
EHC载体13a的截面构成为蜂窝状,并担载催化剂。例如,EHC载体13a由SiC(碳化硅)等构成。并且,EHC载体13a具有导电性。EHC载体13a相当于催化剂载体的一例。另外,也可以将检测EHC13内的催化剂的床温(以下称作“EHC床温”)的传感器附设于EHC13a。
保持垫13b以覆盖EHC载体13a的外周面的方式设置,并且以覆盖壳体13c的内周面的方式设置,该保持垫13b保持EHC载体13a。保持垫13b例如通过将氧化铝等金属氧化物编织成纤维状而构成,具有电绝缘性。并且,保持垫13b也具有绝热性。保持垫13b相当于载体保持部的一例。另外,也可以将检测保持垫13b的温度(以下称作“保持垫温度”)的传感器附设于保持垫13b。
壳体13c是由例如SUS等金属材料构成的EHC13的框体,在其上下游侧的各个端部经由未图示的连结部件与排气通路12连接。
正电极13d是端部被固定于EHC载体13a的外周部的用于施加正电压的电极,负电极13e是端部被固定于EHC载体13a的外周部的用于施加负电压的电极。并且,正电极13d以及负电极13e分别被由例如氧化铝等绝缘材料构成的绝缘子13f、13g覆盖,且被维持在电绝缘状态。
在具有这种结构的EHC13中,当以负电极13e的电位作为基准而对正电极13d施加正的驱动电压的情况下,电流流经导电性的EHC载体13a,EHC载体13a发热。通过该发热来促进担载于EHC载体13a的催化剂的升温,EHC13迅速地过渡至催化剂活性状态。另外,这种EHC13的结构只不过是一例,例如EHC载体的结构、各电极的附设方式以及控制方式等能够采用公知的各种方式。
此处,上述的ECU70进行用于对EHC13进行暖机的控制、即催化剂暖机控制。具体而言,ECU70进行通过对EHC13通电而对催化剂进行加热的控制,或者是利用发动机1的废气对催化剂进行加热的控制。以下,将通过对EHC13通电而对催化剂进行加热的控制称作“基于通电的催化剂暖机”,将利用发动机1的废气对催化剂进行加热的控制称作“基于发动机1的催化剂暖机”。详细地说,当EHC床温在规定温度以下的情况下,ECU70进行基于通电的催化剂暖机或者基于发动机1的催化剂暖机,以便将EHC床温维持在EHC13内的催化剂发挥最佳的排气净化性能的温度(即活性温度)以上。以下,将在EHC床温的判定中使用的规定温度适当地称作“催化剂暖机判定温度”。催化剂暖机判定温度基于EHC13内的催化剂的活性温度设定。基本上,当EHC床温在催化剂暖机判定温度以下的情况下,ECU70发出以催化剂暖机为目的的EHC13的通电请求(以下称作“EHC通电请求”)。
另外,ECU70在进行基于通电的催化剂暖机的情况下,例如执行使用发动机1的输出使混合动力车辆100行驶的控制。与此相对,ECU70在进行基于发动机1的催化剂暖机的情况下,例如执行使用电动发电机MG的输出使混合动力车辆100EV行驶的控制。在该情况下,ECU70对发动机1进行使点火正时延迟的控制等,以便一边使发动机1进行与怠速运转相当的运转、一边使废气温度上升。
[控制方法的基本概念]
其次,对在本实施方式中ECU70所进行的控制方法的基本概念进行说明。
在本实施方式中,当在减速时进行停止供油(即减速F/C)的状况下,ECU70进行控制,使得保持垫温度被维持在不足EHC床温的温度。具体而言,当进行减速F/C的条件(以下称作“减速F/C条件”)成立时,ECU70进行抑制从发动机1朝EHC13供给未燃烧的冷空气的控制,以便保持垫温度被维持在不足EHC床温的温度。另外,在本说明书中,“冷空气”至少意味着温度比在发动机1中燃烧后的气体(废气)的温度低的空气。
参照图4以及图5对进行这种控制的理由进行具体说明。
图4示出保持垫温度与保持垫13b的绝缘电阻之间的关系的一例。图4中,横轴表示保持垫温度,纵轴表示绝缘电阻(相当于体积固有电阻率)。另外,所谓“绝缘电阻”,是以数值表示电所流动的电路中的电路相互之间以及电路与大地之间的绝缘性,若绝缘电阻的数值低则容易发生漏电。
如图4所示,因构成保持垫13b的氧化铝等的物性,保持垫13b存在若温度变高则绝缘电阻下降的倾向。因此,在高速运转时或高负荷运转时等废气变得高温的状况下,存在因保持垫温度变得高温而保持垫13b的绝缘电阻下降的倾向。并且,若保持垫温度在温度T11以上,则保持垫13b的绝缘电阻在符号A1所示的值以下,变得无法保证保持垫13b的绝缘性。以下,将以符号A1表示的绝缘电阻的值适当地称作“绝缘电阻下限保证值”。并且,将与绝缘电阻下限保证值A1对应的保持垫温度T11适当地称作“绝缘保证温度”。例如,绝缘保证温度设定成比催化剂暖机判定温度高的温度。作为一例,催化剂暖机判定温度设定为大约350[℃],绝缘保证温度设定成大约500[℃]。
在本实施方式中,当保持垫温度在绝缘保证温度以上的情况下,因不能确保绝缘垫13b的绝缘性,ECU70禁止EHC13的通电。即,即便发出以催化剂暖机为目的的EHC通电请求,ECU70也禁止执行基于通电的催化剂暖机。
图5示出EHC床温以及保持垫温度的温度曲线图的一例。图5中,横轴表示时间,纵轴表示温度。曲线A21表示EHC床温的时间变化,曲线A22表示保持垫温度的时间变化。如曲线A21以及曲线A22所示,可知EHC床温以及保持垫温度都大幅下降。例如在减速F/C时,会产生这样的EHC床温以及保持垫温度的下降。在该情况下,可知会在EHC床温与保持垫温度之间产生温度差。这是因EHC载体13a与保持垫13b之间的边界处的热传递、保持垫13b内部的热传导等引起的。并且,可知保持垫温度的变化比EHC床温的变化迟。换言之,保持垫温度的温度变化的时间常数比EHC床温的温度变化的时间常数大。这是由EHC13内的各构成部的热容量等引起的。
并且,在图5中,温度T12表示催化剂暖机判定温度,温度T11表示绝缘保证温度。在该情况下,如图5中的虚线区域A23所示,可知会产生EHC床温在催化剂暖机判定温度T12以下、并且保持垫温度比绝缘保证温度T11高的状况。在该状况下,虽然会发出EHC通电请求,但可以说无法确保保持垫13b的绝缘性,因此禁止EHC13的通电。即,在该状况下,禁止执行基于对EHC13通电的催化剂暖机。在该情况下,例如起动发动机1,执行基于发动机1的催化剂暖机。因此,存在发生燃料利用率恶化等的可能性。
因而,在本实施方式中,进行用于抑制发生图5中的虚线区域A23所示的状况,具体而言为EHC床温在催化剂暖机判定温度T12以下、且保持垫温度比绝缘保证温度T11高的状况的控制。此处,考虑该状况是由于以下原因而产生的:通过进行减速F/C等,未在发动机1中燃烧的冷空气被供给至EHC13,由此,EHC13内的催化剂急剧冷却。即,考虑是由于因催化剂急剧冷却导致保持垫温度超过EHC床温而产生的。
因此,在本实施方式中,当减速F/C条件成立时,ECU70进行抑制朝EHC13供给冷空气的控制,使得保持垫温度被维持在不足EHC床温的温度。通过这样做,能够抑制EHC13的急剧冷却,结果,能够将保持垫温度维持在不足EHC床温的温度。因而,在进行减速F/C等的状况下,保持垫温度变得不足绝缘保证温度的可能性变高,变得难以禁止EHC13的通电。由此,能够扩大能够进行EHC13的通电的条件范围。即,当EHC床温在催化剂暖机判定温度以下时,能够适当地执行基于通电的催化剂暖机。
另外,在进行本实施方式所涉及的控制的情况下,如上所述催化剂的急剧冷却被抑制,因此,与不进行该控制的情况相比较,可以说EHC床温难以变成催化剂暖机判定温度以下的温度。因此,认为难以产生EHC通电请求。
以下,对上述控制方法的具体的实施方式(第一至第四实施方式)进行说明。
[第一实施方式]
在第一实施方式中,当减速F/C条件成立时,ECU70禁止执行减速时的F/C,以将保持垫温度维持在不足EHC床温的温度。即,在第一实施方式中,禁止执行减速时的F/C,通过使其在发动机1中进行燃烧,将燃烧后的气体供给到EHC13,由此能够抑制朝EHC13供给因F/C产生的冷空气。
更详细地说,当减速F/C条件成立时,当对保持垫温度加上规定温度后的温度在EHC床温以上的情况下,ECU70禁止执行上述的F/C。即,仅当“保持垫温度+规定温度≥EHC床温”的关系成立的情况下,禁止执行减速时的F/C,在“保持垫温度+规定温度≥EHC床温”的关系不成立的情况下、即“保持垫温度+规定温度<EHC床温”的关系成立的情况下,允许执行减速时的F/C。
另外,之所以在“保持垫温度+规定温度≥EHC床温”的关系成立、而不是“保持垫温度≥EHC床温”的关系成立的情况下禁止执行F/C,是因为需要在保持垫温度超过EHC温度之前事先抑制朝EHC13供给冷空气。
其次,参照图6对第一实施方式中的控制进行具体说明。图6是示出第一实施方式中的控制处理的流程图。该处理由ECU70以规定周期反复执行。
首先,在步骤S101中,ECU70判定减速F/C条件是否成立。换言之,ECU70判定是否发出在减速时执行F/C的请求。在该情况下,ECU70基于油门开度传感器201检测出的油门开度或车速传感器202检测出的车速等来判定减速F/C条件是否成立。在减速F/C条件成立的情况下(步骤S101:是),处理前进至步骤S102,在减速F/C条件不成立的情况下(步骤S101:否),处理结束。
在步骤S102中,ECU70取得EHC床温以及保持垫温度。具体而言,ECU70取得附设于EHC载体13a的传感器所检测出的EHC床温,并且,取得附设于保持垫13b的传感器所检测出的保持垫温度。进而,处理前进至步骤S103。
另外,并不限定于如上所述使用传感器检测出的EHC床温以及保持垫温度,也可以使用基于规定的参数推定出的EHC床温以及保持垫温度。即,作为EHC床温以及保持垫温度并不限定于使用实测值,作为EHC床温以及保持垫温度也可以使用推定值。
在步骤S103中,ECU70判定对保持垫温度加上规定温度α后的温度是否在EHC床温以上。即判定“保持垫温度+规定温度α≥EHC床温”的关系是否成立。该判定是为了与保持垫温度和EHC床温之间的关系相应地来切换所执行的控制而进行的,以将保持垫温度维持在不足EHC床温的温度。
另外,“规定温度α”相当于为了判定保持垫温度与EHC床温之间的大小关系而设定的余量。规定温度α可以使用预先决定的固定值,也可以使用与状况相应地变化的值。例如,当想要提高将保持垫温度维持在不足EHC床温的温度的概率的情况下,规定温度α在一定程度上设定成较大的值。另外,也可以将规定温度α设定成“0”。
在“保持垫温度+规定温度α≥EHC床温”的关系成立的情况下(步骤S103:是),处理前进至步骤S104。在步骤S104中,ECU70禁止执行减速F/C,以便将保持垫温度维持在不足EHC床温的温度。即,ECU70禁止执行减速时的F/C(并不是禁止减速自身),通过对EHC13供给在发动机1中燃烧后的气体来抑制对EHC13供给冷空气。在该情况下,ECU70对燃料喷射阀5进行控制,以便在发动机1中进行与通常的减速时同样的燃烧、换言之为进行与不进行F/C的减速时同样的燃烧。进而,处理结束。
与此相对,在“保持垫温度+规定温度α≥EHC床温”的关系不成立的情况下(步骤S103:否),处理前进至步骤S105。在该情况下,保持垫温度比EHC床温低规定温度α以上,因此,ECU70执行减速F/C(步骤S105)。即,允许执行减速时的F/C。具体而言,ECU70对燃料喷射阀5进行控制,以便停止燃料喷射。进而,处理结束。
根据以上说明了的第一实施方式,通过禁止执行减速时的F/C,能够适当地抑制从发动机1朝EHC13供给冷空气。因此,根据第一实施方式,能够抑制催化剂的急剧冷却,能够将保持垫温度适当地维持在不足EHC床温的温度。
并且,当以上述方式禁止执行减速时的F/C的情况下,由于对EHC13供给燃烧后的气体,因此能够适当地避免EHC13的氧过多状态。因此,能够抑制EHC13内的催化剂的劣化。
[第二实施方式]
其次,对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中,当减速F/C条件成立时,当对保持垫温度加上规定温度后的温度在EHC床温以上的情况下,当执行F/C时进行关闭进气门7以及排气门8的控制,这点与第一实施方式不同。即,在第二实施方式中,并不禁止执行减速时的F/C,在执行F/C时进行将进气门7以及排气门8设定为全闭的控制(换言之为使进气门7以及排气门8停止的控制)。具体而言,在第二实施方式中,通过在执行F/C时将进气门7以及排气门8强制地设定为全闭来遮断从发动机1朝向EHC13的产生F/C时的气体的供给,由此来抑制朝EHC13供给冷空气。
参照图7对第二实施方式中的控制进行具体说明。图7是示出第二实施方式中的控制处理的流程图。该处理由ECU70以规定周期反复执行。
步骤S201~S203的处理与上述的步骤S101~S103的处理同样(参照图6),因此省略说明。此处,仅对步骤S204、S205的处理进行说明。
步骤S204的处理在“保持垫温度+规定温度α≥EHC床温”的关系成立的情况下(步骤S203:是)进行。在步骤S204中,ECU70在关闭进气门7以及排气门8之后执行减速F/C,以将保持垫温度维持在不足EHC床温的温度。即,ECU70在执行F/C时将进气门7以及排气门8强制地设定为全闭、换言之为使进气门7以及排气门8停止,由此来遮断从发动机1朝向EHC13的F/C时产生的气体的供给。在该情况下,ECU70对可变气门正时机构10、11进行控制以使进气门7以及排气门8在全闭的状态下停止,并且对燃料喷射阀5进行控制以停止燃料喷射。进而,处理结束。
另一方面,步骤S205的处理在“保持垫温度+规定温度α≥EHC床温”的关系不成立的情况下(步骤S203:否)进行。在该情况下,由于保持垫温度比EHC床温低规定温度α以上,因此ECU70执行通常的减速F/C(步骤S205)。即,ECU70并不进行如上所述的将进气门7以及排气门8强制地设定为全闭的控制,通过使进气门7以及排气门8像通常一样动作而在减速时执行F/C。在该情况下,ECU70对燃料喷射阀进行控制,以停止燃料喷射。进而,处理结束。
根据以上说明了的第二实施方式,通过在执行F/C时关闭进气门7以及排气门8,能够适当地抑制从发动机1朝EHC13供给冷空气。因此,根据第二实施方式,也能够抑制催化剂的急剧冷却,能够将保持垫温度适当地维持在不足EHC床温的温度。
并且,如上所述,当在执行F/C时关闭进气门7以及排气门8的情况下,朝EHC13供给的气体被停止,因此能够适当地避免EHC13的氧过多状态。因此,能够抑制EHC13内的催化剂的劣化。
[第三实施方式]
其次,对第三实施方式进行说明。在第三实施方式中,当减速F/C条件成立时,当对保持垫温度加上规定温度后的温度在EHC床温以上的情况下,当执行F/C时进行关闭节气门4的控制(以下称作“节气门关闭控制”),这点与第一实施方式以及第二实施方式不同。即,在第三实施方式中,与第二实施方式同样减速时并不禁止执行F/C,但在执行F/C时,代替进行关闭进气门7以及排气门8的控制而进行节气门关闭控制,这点与第二实施方式不同。具体而言,在第三实施方式中,在执行F/C时进行节气门关闭控制,由此来降低当从发动机1朝向EHC13的F/C时产生的其他的供给量,从而抑制朝EHC13供给冷空气。
并且,在第三实施方式中,在如上所述进行节气门关闭控制的同时,进行扩大进气门7以及排气门8的重叠量(overlap)的控制(以下称作“重叠量扩大控制”)。具体而言,ECU70在进行节气门关闭控制而执行减速F/C的情况下,进行设定比执行通常的减速F/C的情况下大的重叠量的控制。之所以这样做是为了抑制因节气门关闭控制而引起的进气管负压的增大。详细地说,在进行节气门关闭控制的情况下,存在发动机1内的残留气体(在F/C中相当于新气体)被吹回进气侧而导致进气管负压增大的倾向,因此,借助扩大重叠量而使内部EGR增加,由此能够抑制这种进气管负压的增大。另外,“重叠量”相当于进气门7和排气门8同时打开的期间。
其次,参照图8对第三实施方式中的控制进行具体说明。图8是示出第三实施方式中的控制处理的流程图。该处理由ECU70以规定周期反复执行。
步骤S301~S303的处理与上述的步骤S101~S103的处理同样(参照图6),因此省略说明。此处,仅对步骤S304、S305的处理进行说明。
步骤S304的处理在“保持垫温度+规定温度α≥EHC床温”的关系成立的情况下(步骤S303:是)进行。在步骤S304中,ECU70在进行节气门关闭控制以及重叠量扩大控制之后执行减速F/C,以将保持垫温度维持在不足EHC床温的温度。即,ECU70在执行F/C时进行节气门关闭控制,由此来降低从发动机1朝向EHC13的F/C时产生的气体的供给量,并且,为了抑制因该节气门关闭控制而引起的进气管负压的增大,进行重叠量扩大控制。具体而言,ECU70对节气门4进行控制,将节气门4设定为大致全闭,并且,对可变气门正时机构10、11进行控制,以使进气门7以及排气门8的重叠量比进行通常的减速F/C的情况下的重叠量大。在该情况下,ECU70对可变气门正时机构10、11进行控制,以将进气门7以及排气门8的重叠量设定成例如预先决定的重叠量。此外,ECU70对燃料喷射阀5进行控制,以便停止燃料喷射。进而,处理结束。
另外,在“节气门关闭控制”中,优选节气门4设定成全闭。但是,在因节气门4的啮入等而导致难以设定成完全全闭的情况下,也可以将节气门4设定成与全闭相比在一定程度上靠打开一侧。在其他的例子中,也能够以设定成比在进行通常的减速F/C的情况下设定的节气门开度至少靠关闭侧的节气门开度的方式进行节气门关闭控制。
另一方面,步骤S305的处理在“保持垫温度+规定温度α≥EHC床温”的关系不成立的情况下(步骤S303:否)进行。在该情况下,由于保持垫温度比EHC床温低规定温度α以上,因此ECU70执行通常的减速F/C(步骤S305)。即,ECU70并不如上所述进行节气门关闭控制以及重叠量扩大控制,而是使节气门4、进气门7、排气门8像通常那样动作,在减速时执行F/C。在该情况下,ECU70对燃料喷射阀5进行控制,以停止燃料喷射。进而,处理结束。
根据以上说明的第三实施方式,通过在执行F/C时进行节气门关闭控制,能够适当地抑制从发动机1朝EHC13供给冷空气。因此,根据第三实施方式,也能够抑制催化剂的急剧冷却,能够将保持垫温度适当地维持在不足EHC床温的温度。
并且,根据第三实施方式,由于在进行节气门关闭控制的同时进行重叠量扩大控制,因此能够适当地抑制因节气门关闭控制而引起的进气管负压的增大。
[第四实施方式]
其次,对第四实施方式进行说明。在第四实施方式中,当减速F/C条件成立时,当对保持垫温度加上规定温度后的温度在EHC床温以上的情况下,进行增大由电动发电机MG产生的再生制动力的控制(以下称作“再生制动强化控制”),以免减速时的车速超过规定速度,这点与第一乃至第三实施方式不同。进行这种控制的理由如下。
在混合动力车辆100中,当车速在规定速度以下的情况下,存在发动机1的运转停止的倾向。正确的是,当车速在规定速度以下、并且不存在使发动机1输出驱动力的请求(以下称作“发动机动力请求”)的情况下,发动机1的运转停止。在该情况下,连结发动机1的输出轴和混合动力车辆100的驱动轴的离合器等被释放,发动机1停止(以下,将这种控制称作“发动机分离控制”)。
与此相对,在车速比规定速度高的情况下,存在发动机1继续运转的倾向。在该情况下,连结发动机1的输出轴与混合动力车辆100的驱动轴的离合器等卡合,发动机1带着旋转而运转(以下,将这种控制称作“发动机结合控制”)。因而,当在比规定速度高的速度进行减速的情况下,因发动机1继续运转,因此存在执行减速F/C的倾向。
在第四实施方式中,以抑制这种减速F/C的执行的方式进行控制。具体而言,由于当在比规定速度高的速度进行减速时发动机1被带着旋转的情况下存在进行减速F/C的倾向,因此,在第四实施方式中,以使减速时的车速不会超过规定速度的方式进行控制。详细地说,当减速F/C条件成立时,当对保持垫温度加上规定温度后的温度在EHC床温以上的情况下,ECU70进行强化减速时对混合动力车辆100赋予的再生制动力的控制(再生制动强化控制),以使减速时的车速不会超过规定速度。即,在减速时的车速比规定速度高的情况下,ECU70进行再生制动强化控制以使车速下降到规定速度以下。
通过这样做,当车速下降到规定速度以下时,发动机1停止、即发动机1被分离。由此,不会对EHC13供给来自发动机1的气体,因此能够适当地遮断从发动机1朝EHC13供给冷空气。
另外,在发动机1停止的状态下,发动机1实质上并不进行动作,也不会产生发动机转速。与此相对,在进行F/C的状态下,仅通过停止朝发动机1供给燃料,发动机1动作,产生发动机转速。
其次,参照图9对第四实施方式中的控制进行具体说明。图9是示出第四实施方式中的控制处理的流程图。该处理由ECU70以规定周期反复执行。
首先,在步骤S401中,ECU70取得车速传感器202所检测出的车速。进而,处理前进至步骤S402。在步骤S402中,ECU70判定在步骤S401中取得的车速是否比规定速度高。该规定速度是用于判定使发动机1运转还是使发动机1停止的车速。换言之,是用于判定使发动机1结合还是使发动机1分离的车速。例如,规定速度设定成100[km/h]。
当车速比规定速度高的情况下(步骤S402:是),处理前进至步骤S403。在该情况下,ECU70进行发动机结合控制(步骤S403)。进而,处理前进至步骤S404。
步骤S404~S406的处理与上述的步骤S101~S103的处理同样(参照图6),因此省略说明。此处,对步骤S407以后的处理进行说明。
步骤S407的处理在“保持垫温度+规定温度α≥EHC床温”的关系成立的情况下(步骤S406:是)进行。在步骤S407中,ECU70进行再生制动强化控制。即,ECU70进行强化在减速时对混合动力车辆100赋予的再生制动力的控制,以使车速下降到规定速度以下而使发动机1停止。该控制是以通过使发动机1停止而遮断朝EHC13供给冷空气为目的而进行的,以将保持垫温度维持在不足EHC床温的温度。在该情况下,ECU70对第二电动发动机MG2进行控制,以产生使车速下降到规定速度以下的再生制动力。进而,处理结束。
与此相对,步骤S408的处理在“保持垫温度+规定温度α≥EHC床温”的关系不成立的情况下(步骤S407:否)进行。在步骤S407中,ECU70进行通常的再生制动控制。在该情况下,由于保持垫温度比EHC床温低规定温度α以上,因此,ECU70并不进行如上所述的以遮断朝EHC13供给冷空气为目的的再生制动强化控制,而是进行与减速请求相应的通常的再生制动控制。例如,ECU70对第二电动发电机MG2进行控制,以产生与驾驶者对制动器的操作相应的制动力。进而,处理结束。
另一方面,当车速在规定速度以下的情况下(步骤S402:否),处理前进至步骤S409。在步骤S409中,ECU70基于油门开度传感器201所检测出的油门开度等判定是否存在发动机动力请求。在存在发动机动力请求的情况下(步骤S409:是),处理前进至步骤S410。在该情况下,ECU70进行发动机结合控制(步骤S410),处理结束。与此相对,在不存在发动机动力请求的情况下(步骤S409:否),处理前进至步骤S411。在该情况下,ECU70进行发动机分离控制而使发动机停止(步骤S411),处理结束。
根据以上说明的第四实施方式,通过以使减速时的车速在规定速度以下的方式进行再生制动强化控制来使发动机1停止,由此,能够适当地抑制从发动机1朝EHC13供给冷空气。因此,即便是根据第四实施方式也能够抑制催化剂的急剧冷却,能够将保持垫温度适当地维持在不足EHC床温的温度。
另外,在进行再生制动强化控制的情况下,与进行通常的再生制动控制的情况相比较,有可能在减速性方面产生差异。并且,当进行再生制动强化控制而发动机1被分离时,有可能在减速性方面产生差异。因而,优选进行调整通过再生制动回收的能量的控制,使得不会感觉到因这种减速性的差异而导致的不适感。例如,能够以使通过再生制动回收的能量逐渐变大的方式进行针对第二电动发电机MG2的控制,以免产生因减速差导致的不适感。
另外,上面叙述了进行再生制动强化控制以抑制减速F/C的执行的情况,但在进行再生制动强化控制的状况中,也可以禁止减速F/C的执行。即,当减速F/C条件成立时,当对保持垫温度加上规定温度后的温度在EHC床温以上的情况下,也可以在进行再生制动强化控制的同时禁止执行减速时的F/C。据此,在因再生制动强化控制而车速下降到规定速度以下为止的期间中(在该期间发动机1运转),并不执行F/C,因此能够适当地抑制朝EHC13供给冷空气。
[变形例]
上面示出了对混合动力车辆进行控制的实施方式,但该实施方式所示的控制方法(第四实施方式所示的控制方法除外)也能够应用于混合动力车辆以外的通常的车辆。并且,以上述的实施方式示出的控制方法也能够应用于充电式混合动力车辆。
标号说明
1:发动机;4:节气门;5:燃料喷射阀;7:进气门;8:排气门;12:排气通路;13:EHC(电加热式催化剂);13a:EHC载体;13b:保持垫;70:ECU;100:混合动力车辆;MG1:第一电动发电机;MG2:第二电动发电机。

Claims (6)

1.一种车辆的控制装置,其特征在于,
所述车辆的控制装置应用于具有内燃机和电加热式催化剂的车辆,能够通过对所述电加热式催化剂通电而使所述电加热式催化剂暖机,所述电加热式催化剂具备:催化剂载体,该催化剂载体担载催化剂;以及载体保持部,该载体保持部具有电绝缘性并且保持所述催化剂载体,
所述车辆的控制装置具备控制单元,在减速时,当执行所述内燃机的停止供油的条件成立时,所述控制单元进行抑制从所述内燃机朝所述电加热式催化剂供给未燃烧气体的控制,使得所述载体保持部的温度被维持在不足所述催化剂的温度的温度。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其中,
所述控制单元通过禁止执行所述停止供油来抑制朝所述电加热式催化剂供给所述未燃烧气体。
3.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其中,
所述控制单元通过在执行所述停止供油时进行关闭所述内燃机的进气门以及排气门的控制,来抑制朝所述电加热式催化剂供给所述未燃烧气体。
4.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其中,
所述控制单元通过在执行所述停止供油时进行关闭节气门的控制,来抑制朝所述电加热式催化剂供给所述未燃烧气体,
所述车辆的控制装置还具备如下单元:当利用所述控制单元进行关闭所述节气门的控制时,与不进行关闭所述节气门的控制的情况相比较,所述单元进行扩大所述内燃机的进气门以及排气门的重叠量的控制。
5.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其中,
所述车辆是在规定速度以下的减速时所述内燃机的运转停止的混合动力车辆,
所述控制单元进行增大由所述混合动力车辆所具有的电动发电机产生的再生制动力的控制,以免减速时的车速超过所述规定速度,由此来抑制朝所述电加热式催化剂供给所述未燃烧气体。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的车辆的控制装置,其中,
当对所述载体保持部的温度加上规定温度后的温度在所述催化剂的温度以上的情况下,所述控制单元抑制朝所述电加热式催化剂供给所述未燃烧气体。
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