专利名称：混合动力车辆的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备内燃机和电动机的混合动力车辆的控制装置，尤其涉及搭载有带气门停止机构的内燃机的混合动力车辆的控制装置。
背景技术：
作为现有技术，例如公知有如专利文献I (日本特开2001 - 182570号公报)所公开那样具备气门停止机构的内燃机的控制装置。在现有技术中，构成为在燃料切断的状态下使气门停止机构工作，将进气门与排气门中至少一方的气门保持为关闭状态。由此，在现有技术中，抑制在燃料切断的状态下通过了燃烧室的空气(新气)被提供给催化剂的情况，从而防止因与空气的接触导致的催化剂的劣化。其中，作为与本发明相关的技术，包含上述文献在内，申请人掌握了以下所记载的文献。专利文献1:日本特开2001 - 182570号公报专利文献2:日本特开2006 - 266115号公报专利文献3:日本特开2007 - 321665号公报在上述的现有技术中，成为抑制在燃料切断的状态下向催化剂供给空气的构成。但是，若催化剂与空气(氧)被切断的状态持续，则存在容易发生催化剂所含的贵金属被HC、CO等还原成分覆盖的现象(所谓浓空燃比中毒)这一问题。
发明内容
本发明为了解决上述课题而完成，本发明的目的在于，提供一种能够在内燃机的停止过程中利用电动机来防止催化剂的浓空燃比中毒的混合动力车辆的控制装置。第I发明的特征在于，具备内燃机，其具备能够使进气门和排气门中至少一方的门在关闭状态下气门停止的气门停止机构、以及净化废气的催化剂；电动机，其与内燃机一起构成车辆的动力源，能够驱动处于停止状态的内燃机的输出轴；中毒状态推定单元，其基于内燃机的运转状态来推定所述催化剂的中毒状态；燃料切断控制单元，当在内燃机的运转过程中规定的燃料切断条件成立时，该燃料切断控制单元执行停止向内燃机供给燃料的燃料切断；气门工作控制单元，其在燃料切断的状态下控制所述气门停止机构，基于所述催化剂的中毒状态来执行或禁止所述气门的气门停止；和内燃机空转单元，在燃料切断的状态下，当由所述气门工作控制单元禁止了所述气门的气门停止时，该内燃机空转单元利用所述电动机驱动内燃机的输出轴，向所述催化剂供给氧。第2发明具备节气门开启控制单元，该节气门开启控制单元在燃料切断的状态下由所述气门工作控制单元禁止了所述气门的气门停止时，使内燃机的节气门开启。根据第3发明，所述气门工作控制单元构成为在由所述中毒状态推定单元推定为所述催化剂处于浓空燃比中毒状态，且所述催化剂的温度为规定的判定温度以下的情况下，禁止所述燃料切断的状态下的气门停止。
根据第4发明，所述气门工作控制单元构成为在所述燃料切断的状态下的气门停止被禁止的状态下，当所述催化剂因接受了氧供给而已从浓空燃比中毒状态恢复时，解除对所述气门停止的禁止。根据第5发明，所述内燃机空转单元构成为在利用所述电动机驱动了内燃机的输出轴的状态下，当所述催化剂因接受了氧供给而已从浓空燃比中毒状态恢复时，停止对所述输出轴的驱动。根据第6发明，所述中毒状态推定单元构成为基于内燃机的燃料喷射量的累计值和/或进气量的累计值来推定所述催化剂是否处于浓空燃比中毒状态。根据第7发明，所述中毒状态推定单元构成为基于内燃机的停止期间或者所述气门停止的持续期间来推定所述催化剂是否处于浓空燃比中毒状态。根据第8发明，所述中毒状态推定单元构成为基于燃料切断的状态下的进气量的累计值，来推定所述催化剂是否已从浓空燃比中毒状态恢复。根据第I发明，气门工作控制单元能够在燃料切断的状态下，基于催化剂的中毒状态来执行进气门和/或排气门(以下简称为门)的气门停止或禁止气门停止。即，在催化剂不是浓空燃比中毒状态的情况下，能够执行气门停止来切断氧向催化剂的供给，从而抑制催化剂的劣化。另外，在催化剂是浓空燃比中毒状态的情况下，能够禁止气门停止来向催化剂供给氧。由此，能够使催化剂从浓空燃比中毒状态恢复，提高排气排放。因此，能够根据催化剂的中毒状态恰当地区分使用气门停止和气门停止禁止。另外，内燃机空转单元在禁止了气门停止的状态下，能够利用电动机来驱动内燃机的输出轴。由此，即使在燃料切断的状态下使内燃机停止的混合动力车辆中，也能够利用活塞的泵作用来迅速地向催化剂供给足够量的氧，可有效地使催化剂的浓空燃比中毒状态恢复。根据第2发明，节气门开启控制单元当在燃料切断的状态下气门的气门停止被禁止时，能够将节气门开启。由此，能够减小进气阻力而使气缸中的泵损失减少，可降低电动机的负载。另外，能够在将内燃机的转数抑制为最小限度的同时，使向催化剂供给的空气量增加，能够加快浓空燃比中毒状态的恢复。因此，能够抑制电动机的消耗电力，提高耗油率。根据第3发明，气门工作控制单元在催化剂是浓空燃比中毒状态、且催化剂温度为判定温度以下的情况下，禁止燃料切断的状态下的气门停止。由此，能够在催化剂温度高于判定温度、催化剂容易劣化的高温时，持续气门停止，可保护催化剂不劣化。并且，在催化剂温度高于判定温度的情况下，由于浓空燃比中毒难以进展，所以即使不禁止气门停止，也能够充分地抑制浓空燃比中毒的进展。根据第4发明，气门工作控制单元在催化剂从浓空燃比中毒状态恢复的情况下，解除气门停止的禁止。由此，能够执行气门停止，抑制催化剂的劣化。另外，通过气门停止将缸内保持为化学计量的空气量气氛，能够提高耗油率。根据第5发明，内燃机空转单元在催化剂从浓空燃比中毒状态恢复的情况下，停止内燃机的输出轴的驱动。由此，能够将电动机的消耗电力抑制在所需的最低限度。根据第6发明，中毒状态推定单元能够基于内燃机的燃料喷射量的累计值、除了燃料切断的状态下之外的进气量的累计值，来准确地推定催化剂是否处于浓空燃比中毒状态。根据第7发明，中毒状态推定单元能够基于内燃机的停止期间或者气门停止的持续期间，来准确地推定催化剂是否处于浓空燃比中毒状态。根据第8发明，中毒状态推定单元能够基于燃料切断的状态下的进气量的累计值，来准确地推定催化剂是否从浓空燃比中毒状态恢复。
图1是在本发明的实施方式I中被搭载于混合动力车辆的发动机的构成图。图2是表不混合动力车辆的系统构成的构成图。图3是用于基于各种参数来推定浓空燃比中毒的进展度的数据映射。图4是用于基于空燃比来计算修正系数的数据映射。图5是用于基于催化剂温度来计算修正系数的数据映射。图6是用于基于催化剂所含的贵金属的量以及催化剂的劣化程度来计算中毒判定值的数据映射。图7是表示在本发明的实施方式I中由ECU执行的催化剂中毒推定控制的流程图。图8是表示在本发明的实施方式I中与图7的控制并行由ECU执行的控制的流程图。图9是表示在本发明的实施方式I中代替图8的控制而执行的其他控制的流程图。
具体实施例方式实施方式1.[实施方式I的构成]以下，参照图1至图8对本发明的实施方式I进行说明。图1是在本发明的实施方式I中被搭载于混合动力车辆的发动机的构成图。本实施方式的系统具备作为内燃机的发动机10。在发动机10的各气缸中，由活塞12形成了燃烧室14。活塞12与发动机10的输出轴即曲轴16连结。而且，发动机10具备向各气缸的燃烧室14 (缸内)吸入进气的进气通路18、和从缸内排出废气的排气通路20。进气通路18中设置有使进气量增减的电子控制型节气门22。另外，在排气通路20中，对废气进行净化的上游催化剂(SC) 24和下游催化剂(UFC)26串联配置。作为上述的催化剂24、26，可以使用三元催化剂。另外，在各气缸中设置有向缸内喷射燃料的燃料喷射阀28、和对缸内的混合气进行点火的火花塞30。并且，在各气缸中设置有使进气通路18相对于缸内开、闭的进气门32、和使排气通路20相对于缸内开、闭的排气门34。进气门32和排气门34分别由进气可变动气门机构36和排气可变动气门机构38驱动。上述的可变动气门机构36、38例如具有日本特开2008 - 45460号公报所记载那样的公知构成，具备能够使气门32、34在关闭状态下气门停止的气门停止机构。具体而言，气门停止机构具备将发动机10的凸轮轴(凸轮)的作用力传递给气门32、34的弹动杆的2个摇动杆、和为了将上述的摇动杆连结以及解除连结而被致动器驱动的连结销。在气门停止机构不工作时，由于2个摇动杆成为被连结销连结的状态，所以凸轮的作用力经由各摇动杆传递至弹动杆，气门进行开、闭。另一方面，在气门停止机构工作时，由于2个摇动杆的连结状态被解除，所以凸轮的作用力无法传递至弹动杆，气门在关闭状态下气门停止。并且，本实施方式的系统具备包含曲轴转角传感器40、空气流量传感器42、主空燃比传感器44、副02传感器46、催化剂温度传感器48等的传感器系统、和用于控制发动机10的运转状态的EOJ (Electronic ControlUnit) 50。首先,对传感器系统进行说明，曲轴转角传感器40输出与曲轴16的旋转同步的信号，空气流量传感器42检测进气量。主空燃比传感器44在上游催化剂24的上游测将排气空燃比作为连续的值进行检测。副02传感器46被配置于催化剂24、26之间，在上游催化剂24的下游侧的排气空燃比与理论空燃比相比是浓空燃比的情况下，输出浓空燃比信号，在排气空燃比与理论空燃比相比是稀空燃比的情况下，输出稀空燃比信号。另外，催化剂温度传感器48用于检测上游催化剂24的温度。另外，在传感器系统中，除了上述传感器40 48之外，还包括车辆、发动机的控制所需的各种传感器(例如检测发动机冷却水的温度的水温传感器、检测节气门开度的节气门传感器、检测加速器开度的加速器开度传感器等)，这些传感器与ECU50的输入侧连接。另外，在ECU50的输出侧连接有包含节气门22、燃料喷射阀28、火花塞30、可变动气门机构36、38等的各种致动器。而且，E⑶50利用传感器系统检测发动机的运转信息，基于该检测结果来驱动各致动器，由此进行运转控制。具体而言，基于曲轴转角传感器40的输出来检测内燃机转数和曲轴转角，基于由空气流量传感器42检测出的进气量和上述内燃机转数来计算内燃机负载。另外，基于曲轴转角的检测值来决定燃料喷射正时、点火正时等。而且，基于进气量、内燃机负载等来计算燃料喷射量，驱动燃料喷射阀28，并且驱动火花塞30。另外，ECU50基于传感器系统的输出来执行公知的空燃比控制以及燃料切断。在空燃比控制中，基于主空燃比传感器44和副02传感器46的输出来调整燃料喷射量，由此将排气空燃比反馈控制在催化剂24、26的净化率较高的范围内(化学计量的空气量的附近等)。另外，在燃料切断中，基于加速器开度等来判定规定的燃料切断条件(减速运转开始时、高转速旋转时等)是否成立，在判定为成立时停止燃料喷射。 接着，参照图2来说明搭载有发动机10的混合动力车辆。图2是表示混合动力车辆的系统构成的构成图。在混合动力车辆上，与发动机10—起搭载有构成车辆的动力源的电动机60。发动机10和电动机60的输出侧与动力分配机构62连结。动力分配机构62的输出侧经由包括减速机构等的传递机构64与车轮66连结，并且还与发电机68连结。另外，电动机60和发电机68经由逆变器70与电池72连接。这里，动力分配机构62根据从E⑶50输入的控制信号来将发动机10和电动机60的驱动力以所期望的比率传递至传递机构64。因此，E⑶50通过控制动力分配机构62，能够任意地变更向车轮66侧传递的发动机10和电动机60的驱动力的分配。由此，可实现利用发动机10的驱动力来行驶的内燃机行驶、利用电动机60的驱动力来行驶的EV行驶、和并用两方的驱动力的HV行驶。另外，本实施方式的系统能够在发动机10停止的状态下利用电动机60并借助动力分配机构62来使曲轴16旋转(空转)。[实施方式I的特征]在发动机10的减速运转时等，由ECU50执行燃料切断。在燃料切断中，存在如下问题催化剂24、26因被供给空气(氧)而容易劣化，另一方面，若氧被切断，则容易发生浓空燃比中毒。因此，在本实施方式中，构成为根据催化剂24、26的中毒状态来切换执行气门停止控制和气门停止禁止控制，并在执行气门停止禁止控制时，由电动机60驱动曲轴16。以下对上述的控制进行说明。(催化剂中毒推定控制)催化剂24、26所产生的浓空燃比中毒的进展度能够根据以下的方法(I) (3)来推定。(I)浓空燃比中毒的进展度与流入到催化剂的HC (烃)的量有关，HC的量对应于燃料喷射量而增加。因此，能够在发动机的运转过程中对燃料喷射量进行累计，并根据该累计值来推定浓空燃比中毒的进展度。具体而言，推定为燃料喷射量的累计值越大，则催化剂的浓空燃比中毒越进展。(2)在通过空燃比控制等将空燃比控制为理论空燃比(化学计量的空气量)的情况下，燃料喷射量与进气量之间成立正比关系。该情况下，能够基于在除了燃料切断的状态下的时间点累计的进气量的累计值，来推定浓空燃比中毒的进展度。即，推定为进气量的累计值越大，则催化剂的浓空燃比中毒越进展。(3)在发动机的停止过程中以及气门停止的执行过程中，由于废气停滞在催化剂的周围，所以浓空燃比中毒容易进展。因此，能够基于发动机的停止时间、气门停止的持续时间来推定浓空燃比中毒的进展度。具体而言，推定为它们的时间越长，则催化剂的浓空燃比中毒越进展。E⑶50通过单独使用上述方法(I) (3)中的任意一个，或者组合使用方法(I)
(3)中的几个来推定浓空燃比中毒的进展度。因此，在ECU50中预先存储有图3所示的数据映射。图3是用于基于各种参数来推定浓空燃比中毒的进展度的数据映射。此外，在图3中将与上述方法(I) (3)对应的3个数据映射记载于I个图中，但它们是作为独立的数据映射而被设定的。 而且，在催化剂中毒推定控制中，由E⑶50基于上述数据映射来计算浓空燃比中毒的进展度，并判定该计算值是否大于规定的判定值(中毒判定值)。在该判定成立的情况下，判定为催化剂24、26处于浓空燃比中毒状态。另外，在浓空燃比中毒的进展度为中毒判定值以下的情况下，判定为没有发生催化剂的浓空燃比中毒。其中，在上述说明中，成为基于由燃料喷射量的累计值、燃料切断以外的运转状态下的进气量的累计值、发动机的停止时间以及气门停止的持续时间构成的各种参数，来计算浓空燃比中毒的进展度的构成。但是，本发明不限于此，也可以构成为将上述参数的值直接作为浓空燃比中毒的进展度来使用。另外，浓空燃比中毒的进展度还基于上述各参数以外的因素而变动。因此，在E⑶50中，如图4至6所示那样，预先存储有基于其他的因素来修正浓空燃比中毒的进展度、中毒判定值的修正系数的数据映射。这里对上述数据映射进行说明，首先，图4是用于基于空燃比(A / F)来计算修正系数的数据映射。空燃比越是浓空燃比，则废气中的HC浓度越高，相应地浓空燃比中毒越进展。因此，图4所示的数据映射被设定成空燃比越是浓空燃t匕，则修正系数越增加。接着，图5是用于基于催化剂温度来计算修正系数的数据映射。浓空燃比中毒的进展度对应于催化剂的温度区域而变化。因此，图5所示的数据映射根据浓空燃比中毒的温度特性被设定成例如在600°C左右的温度下修正系数为最大，随着在此基础上成为升高温度，修正系数减少。E⑶50基于上述图4和图5所示的数据映射来分别计算修正系数，并通过将这些修正系数与浓空燃比中毒的进展度相乘来修正进展度。接着，图6是基于催化剂中所含的贵金属的量以及催化剂的劣化程度来计算中毒判定值的数据映射。由于浓空燃比中毒对催化剂性能的影响程度与催化剂中的贵金属量、催化剂的劣化程度相关，所以可以构成为基于它们的相关来使中毒判定值可变。即，在催化剂中的贵金属量较少、或催化剂的劣化程度较大的情况下，由于即使浓空燃比中毒的程度相同，浓空燃比中毒的影响程度也相对较大，所以优选在较早阶段对浓空燃比中毒进行判定。因此，图6所示的数据映射被设定为催化剂中的贵金属量越少，另外，催化剂的劣化程度越大，则中毒判定值越小。ECU50基于图6所示的数据映射来计算中毒判定值，并将该计算值与浓空燃比中毒的进展度进行比较。其中，催化剂中的贵金属量作为已知的数据被预先存储于ECU50，催化剂的劣化程度可通过公知的劣化判定方法得到。另一方面，浓空燃比中毒后的催化剂通过被供给氧会从中毒状态恢复。由于浓空燃比中毒的恢复程度与流入到催化剂的氧量相关，所以基于燃料切断的状态下的进气量的累计值来推定。下面列举具体例进行说明，ECU50在燃料切断的状态下对气门停止被禁止的状态下的进气量进行累计，在该累计值为规定的判定值(中毒恢复判定值)以上的情况下，判定为催化剂已从浓空燃比中毒恢复。根据上述构成，能够基于与浓空燃比中毒相关的各种参数来准确地推定催化剂的浓空燃比中毒状态。接着，对基于催化剂的浓空燃比中毒状态而执行的气门停止控制和气门停止禁止控制进行说明。(气门停止控制)气门停止控制是当在燃料切断的状态下催化剂不是浓空燃比中毒状态时(或者已从浓空燃比中毒恢复时)，利用可变动气门机构36、38将进气门32和排气门34保持为关闭状态，执行气门32、34的气门停止的控制。根据该控制，能够防止在燃料切断的状态下进气经由缸内而向排气通路20流出的情况。因此，能够切断氧向催化剂的供给，从而抑制催化剂的劣化。另外，根据气门停止控制，能够在燃料切断的状态下将缸内保持为化学计量的空气量的气氛，抑制从燃料切断恢复时所需的燃料喷射量的增量。由此，能够提高耗油率。此夕卜，在本发明中，也可以构成为在气门停止控制中仅使气门32、34中的至少一个气门停止，而使另一个气门开、闭。该情况下，也能够抑制氧向催化剂的供给。(气门停止禁止控制)若气门停止控制被执行所需程度以上，则会导致催化剂的浓空燃比中毒、耗油率的恶化。因此，在本实施方式中，当在燃料切断的状态下判定为催化剂处于浓空燃比中毒状态、且催化剂温度为规定的判定温度以下时，执行气门停止禁止控制。而且，在气门停止禁止控制中，禁止上述的气门停止控制，使气门32、34与通常时同样地开、闭。其中，判定温度是用于对因与氧的接触而导致催化剂容易劣化的高温区域进行判定的判定值，被预先存储于ECU50。在催化剂温度高于判定温度的情况下，若禁止气门停止，则由于催化剂因为氧而劣化，所以即使在判定为浓空燃比中毒的状态下，也优先防止劣化而继续进行气门停止控制。另外，在气门停止禁止控制的执行过程中，如前述那样，基于进气量的累计值来判定催化剂的浓空燃比中毒是否已恢复。而且，在判定为浓空燃比中毒已恢复的情况下，结束气门停止禁止控制，解除气门停止的禁止。结果，如果在气门停止禁止控制结束的时间点燃料切断正在继续，则再次开始气门停止控制。由此，能够如前述那样提高耗油率。根据上述的气门停止禁止控制，在判定为催化剂处于浓空燃比中毒状态的情况下，能够禁止气门停止控制，向催化剂供给氧。由此，能够使催化剂从浓空燃比中毒状态恢复，使排气排放提高。因此，能够根据催化剂的中毒状态来恰当地区分使用气门停止控制和气门停止禁止控制，可兼顾催化剂的劣化抑制和浓空燃比中毒的抑制(排气排放的提高)。另外，对于气门停止禁止控制而言，由于仅在催化剂温度为判定温度以下时执行，所以在催化剂容易劣化的高温时，能够继续进行气门停止控制，保护催化剂不劣化。其中，催化剂的浓空燃比中毒具有在催化剂温度高于判定温度时难以进展这一特性。因此，在高温时，即使不执行气门停止禁止控制，也能够充分地抑制浓空燃比中毒的进展。(气门停止禁止过程中的发动机空转控制)在现有的混合动力车辆中，有在燃料切断的状态下使发动机10停止的情况。该情况下，发动机10成为被动力分配机构62从驱动系统(电动机60侧)切离，不对曲轴16施加旋转力的状态。在该状态下，由于活塞12的泵作用没有被充分发挥，所以即使执行气门停止禁止控制，进气也难以到达催化剂24、26的位置。因此，在本实施方式中，成为利用混合动力车辆的特性，在气门停止禁止控制的执行过程中由电动机60对曲轴16进行旋转驱动的构成。作为具体例，ECU50在执行气门停止禁止控制时，利用动力分配机构62将发动机10和驱动系统保持成连接的状态，使电动机60工作。结果，即使在燃料切断的状态下，曲轴16也被电动机60强制旋转驱动(空转)。根据该控制，在气门停止被禁止的状态下，能够利用活塞12的泵作用将进气高效地送到排气通路20，能够向催化剂24、26快速供给足够量的氧。由此，即使是在燃料切断的状态下使发动机停止的混合动力车辆，也能够充分发挥气门停止禁止控制的效果，可高效地从催化剂的浓空燃比中毒状态恢复。另外，上述的发动机的空转控制与气门停止禁止控制同步执行。即，在判定为从催化剂的浓空燃比中毒状态恢复了的情况下，ECU50结束气门停止禁止控制，并且停止电动机60，将发动机10从驱动系统切离。由此，能够将电动机的消耗电力控制在所需要的最低限度。(气门停止禁止过程中的节气门开启控制)并且，在本实施方式中，成为在气门停止禁止控制的执行过程中使节气门22开启的构成。此时，优选节气门22的开度设定为全开,但也不一定必须全开。根据该控制,能够减小进气阻力而使气缸中的泵损失减少，能够降低电动机60的负载。另外，能够使向催化剂供给的空气量增加，以最小限度的发动机转数来促进浓空燃比中毒的恢复。因此，能够抑制电动机60的消耗电力，使耗油率提高。[用于实现实施方式I的具体处理]接着，参照图7和图8，对用于实现上述控制的具体处理进行说明。这些图所示的程序在车辆的驾驶过程中被反复执行。首先，图7是表示在本发明的实施方式I中由ECU执行的催化剂中毒推定控制的流程图。在图7所示的程序中，首先在步骤100中，判定燃料切断(F / C)是否正在被执行。在该判定成立的情况下，在步骤102中判定气门停止是否正在被禁止、即判定气门停止禁止控制是否正在被执行。在步骤100的判定不成立的情况下，转移到后述的步骤114，在步骤102的判定不成立的情况下，直接结束控制。在步骤100、102的判定成立的情况下，由于在燃料切断的状态下处于气门停止被禁止的状态，所以在步骤104中，基于空气流量传感器42的输出来读入进气量。然后，在步骤106中，为了判定浓空燃比中毒的恢复，对到上次为止的运算循环中锁累计的进气量的累计值累计(加上)本次的运算循环中的进气量。如果是气门停止禁止控制继续进行的状态，则由于步骤106在每次运算循环中被反复执行，所以进气量的累计值逐渐增加。接着，在步骤108中，判定进气量的累计值是否为中毒恢复判定值以上，在该判定成立的情况下，在步骤110中判定为催化剂已经从浓空燃比中毒状态恢复。然后，在步骤112中，将浓空燃比中毒判定用的判定参数(例如燃料喷射量的累计值)清零。另一方面，在步骤100的判定不成立的情况下，在步骤114中读入通过燃料喷射控制设定的燃料喷射量。接着，在步骤116中，为了判定浓空燃比中毒的进展度，对到上次为止的运算循环中所累计的燃料喷射量的累计值累计(加上)本次的运算循环中的燃料喷射量。如果处于燃料切断未被执行的状态，则由于步骤116在每次运算循环中被反复执行，所以燃料喷射量的累计值逐渐增加。接着，在步骤118中判定燃料喷射量的累计值是否为中毒判定值以上，在该判定成立的情况下，在步骤120中判定为催化剂是浓空燃比中毒状态。然后，在步骤122中，将用于中毒恢复判定而累计的进气量的累计值清零。接着，对图8所示的控制进行说明。图8是表示在本发明的实施方式I中与图7的控制并行地由ECU执行的控制的流程图。在图8所示的程序中，首先在步骤200中判定是否没有燃料切断的要求。燃料切断的要求例如在如减速运转开始了的情况等那样规定的燃料切断条件成立的情况下产生，所以ECU50构成为在该要求产生的情况下执行燃料切断。在步骤200的判定成立的情况下，是未产生燃料切断的要求的状态(不是燃料切断的状态下)。此时，首先在步骤202中，参照催化剂中毒推定控制的判定结果，判定催化剂是否处于浓空燃比中毒中。接着，在步骤204中，判定催化剂温度是否为上述的判定温度以下。然后，在步骤202、204的判定均成立的情况下，在步骤206中禁止燃料切断时的气门停止。结果，当在执行了步骤206后燃料切断开始时，执行气门停止禁止控制，成为气门的气门停止被禁止的状态。另外，当在步骤202、204的任意一个中判定不成立时，在步骤208中允许燃料切断时的气门停止。结果，当在执行了步骤208后燃料切断开始时，执行气门停止控制，气门成为气门停止的状态。另一方面，在步骤200的判定不成立的情况下，是产生了燃料切断的要求的(燃料切断的状态下的)状态。该状态下，在步骤210中判定是否处于燃料切断时的气门停止禁止中、即判定气门停止禁止控制是否正在被执行。接着，在步骤212中，判定是否处于发动机(曲轴)的旋转停止了的燃料切断状态。然后，在步骤210、212的判定均成立的情况下，由于在燃料切断的状态下气门停止被禁止、且曲轴16处于不旋转的状态，所以在步骤214中，要求基于电动机60的发动机旋转。结果,执行上述的发动机空转控制，由电动机60旋转驱动曲轴16。另外，当在步骤210、212的任意一个中判定不成立时，由于无需执行发动机空转控制，所以在步骤216中停止基于电动机60的发动机旋转(解除发动机旋转的要求)。另外，在本实施方式中，也可以构成为由E⑶50执行图9所示的控制。图9是表示在本发明的实施方式I中取代图8的控制而被执行的其他控制的流程图。在图9所示的程序中，首先在步骤300、302中，执行与图8中的步骤200、202同样的处理。这里，在步骤300的判定成立的情况下，由于处于非燃料切断的状态下，所以执行步骤302以后的处理。另夕卜，在步骤300的判定不成立的情况下，由于处于燃料切断的状态下，所以转移到后述的步骤 312。在步骤302的判定成立的情况下，在步骤304中禁止燃料切断时的气门停止。另夕卜，在步骤302的判定不成立的情况下，在步骤306中允许燃料切断时的气门停止。通过这些处理，在燃料切断开始的情况下，与图8所示的程序的情况大致同样地执行气门停止禁止控制或者气门停止控制。接着，在步骤308中，由于不是燃料切断的状态下，所以停止基于电动机60的发动机旋转，在步骤310中，停止节气门22的开启控制。由此，节气门22例如被保持为全闭位置。另一方面，在步骤312中，通过参照催化剂中毒推定控制的判定结果，来判定催化剂的浓空燃比中毒是否未恢复。接着，在步骤314中，判定催化剂温度是否为判定温度以 下。当在步骤312、314的任意一个中判定不成立时，由于催化剂从浓空燃比中毒状态恢复、或者催化剂温度高，所以优选将催化剂与氧切断。因此，该情况下，转移到步骤306。由此，气门停止控制被执行，并且基于电动机60的发动机旋转被停止，节气门22的开启控制被停止。另外，在步骤312、314的判定均成立的情况下，由于是应该向催化剂供给氧的状况，所以在步骤316中，判定气门停止禁止控制是否正在被执行。然后，在该判定不成立的情况下，转移到步骤304。另外，在步骤316的判定成立的情况下，在步骤318中判定是否处于曲轴16的旋转停止了的燃料切断状态。然后，在步骤318的判定成立的情况下，在步骤320中要求基于电动机60的发动机旋转，在步骤322中，执行节气门22的开启控制。另一方面，在步骤318的判定不成立的情况下，由于无需使曲轴16旋转，所以不执行步骤320而仅执行步骤322。需要说明的是，在上述实施方式I中，基于加速器开度等来判定规定的燃料切断条件(减速运转开始时、高速旋转运转时等)是否成立，并在判定成立时停止燃料喷射的控制表示了“燃料切断控制单元”的具体例。另外，图3至图7表示了技术方案1、6 8中的“中毒状态推定单元”的具体例。另外，在图8和图9中，步骤202 208、302 306、312 316表示了技术方案1、3、4中的“气门工作控制单元”的具体例，步骤214、216、308、320表示了技术方案1、5中的“内燃机空转单元”的具体例，步骤310、322表示了技术方案2中的“节气门开启控制单元”的具体例。图中符号说明:10…发动机(内燃机)；12…活塞;14…燃烧室;16…曲轴(输出轴);18…进气通路；20…排气通路；22···节气门；24、26…催化剂；28…燃料喷射阀；30···火花塞;32…进气门;34…排气门;36…进气可变动气门机构；38…排气可变动气门机构;40...曲轴转角传感器；42…空气流量传感器；44…主空燃比传感器；46…副02传感器；48…催化剂温度传感器；50···Ε⑶；60…电动机；62…动力分配机构。
权利要求
1.一种混合动力车辆的控制装置，其特征在于，具备内燃机，其具备能够使进气门和排气门中至少一个气门在关闭状态下气门停止的气门停止机构、以及净化废气的催化剂；电动机，其与内燃机一起构成车辆的动力源，能够驱动处于停止状态的内燃机的输出轴；中毒状态推定单元，其基于内燃机的运转状态来推定所述催化剂的中毒状态；燃料切断控制单元，当在内燃机的运转过程中规定的燃料切断条件成立时，该燃料切断控制单元执行停止向内燃机供给燃料的燃料切断；气门工作控制单元，其在燃料切断的状态下控制所述气门停止机构，基于所述催化剂的中毒状态来执行或禁止所述气门的气门停止；和内燃机空转单元，在燃料切断的状态下，当由所述气门工作控制单元禁止了所述气门的气门停止时，该内燃机空转单元利用所述电动机驱动内燃机的输出轴，来向所述催化剂供给氧。
2.根据权利要求1所述的混合动力车辆的控制装置，其中，具备节气门开启控制单元，当在燃料切断的状态下由所述气门工作控制单元禁止了所述气门的气门停止时，该节气门开启控制单元使内燃机的节气门开启。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力车辆的控制装置，其中，所述气门工作控制单元构成为在由所述中毒状态推定单元推定为所述催化剂处于浓空燃比中毒状态、且所述催化剂的温度为规定的判定温度以下的情况下，禁止所述燃料切断的状态下的气门停止。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其中，所述气门工作控制单元构成为在所述燃料切断的状态下的气门停止被禁止的状态下，当所述催化剂因接受了氧供给而已从浓空燃比中毒状态恢复时，解除对所述气门停止的禁止。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其中，所述内燃机空转单元构成为在利用所述电动机驱动了内燃机的输出轴的状态下，当所述催化剂因接受了氧供给而已从浓空燃比中毒状态恢复时，停止对所述输出轴的驱动。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其中，所述中毒状态推定单元构成为基于内燃机的燃料喷射量的累计值和/或进气量的累计值来推定所述催化剂是否处于浓空燃比中毒状态。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其中，所述中毒状态推定单元构成为基于内燃机的停止期间或者所述气门停止的持续期间来推定所述催化剂是否处于浓空燃比中毒状态。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的混合动力车辆的控制装置，其中，所述中毒状态推定单元构成为基于燃料切断的状态下的进气量的累计值来推定所述催化剂是否已从浓空燃比中毒状态恢复。
全文摘要
本发明涉及混合动力车辆的控制装置，其目的在于，在混合动力车辆中，在内燃机的停止过程中利用电动机来防止催化剂的浓空燃比中毒。发动机(10)具备能够使进气门(32)和排气门(34)气门停止的可变动气门机构(36、38)。ECU(50)推定催化剂(24、26)的中毒状态，基于该中毒状态来执行或禁止气门(32、34)的气门停止。另外，在燃料切断的状态下，当气门(32、34)的气门停止被禁止时，ECU(50)利用电动机(60)来驱动发动机(10)的曲轴(16)，使发动机(10)空转。由此，即使在燃料切断的状态下使发动机(10)停止的混合动力车辆中，也能够利用活塞(12)的泵作用来迅速地向催化剂(24、26)供给足够量的氧，使催化剂(24、26)的浓空燃比中毒状态有效地恢复。
文档编号B60W10/06GK103025590SQ201080067508
公开日2013年4月3日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者中川德久, 锦织贵志 申请人:丰田自动车株式会社